国际核基础研究的现状与趋势
核基础研究的进步,将使发展核能的制约因素得到解决,全产业链均将受益。
1.高度重视辐射物理与技术的科学研究
辐射物理与技术主要包括辐射与物质相互作用、辐射环境生成、辐射效应与加固、辐射测量与诊断、辐射应用等研究方向,是核科学技术的重要组成部分。
近年来国际在辐射物理与技术研究领域可归结为:强脉冲辐射环境模拟技术、空间辐射模拟装置研发、核辐射效应机理与损伤研究、电磁脉冲辐射效应、辐射医学等。
国外在新型耐辐射材料、先进耐辐射工艺、高性能电子元器件以及保真性辐照试验方法和仿真平台研制方面不断取得新进展。
国际上高度重视电磁脉冲对航天器、信息化系统、电力系统等的效应、评估和防护技术研究。各主要发达国家均在大力发展相关的电磁脉冲模拟、仿真计算、效应机理、评估和防护研究。为了满足科学研究和应用的需求,国外均在建设大型核科学装置,如美国的FRIB、欧洲的FAIR、未来的EURISOL。
国外开发了耐辐射铁电材料,系列化高速非易失存储器,耐辐射深亚微米介质隔离等工艺,建立了门类齐全的辐射物理和效应模拟源,为不同模式辐射激励、不同电路级别的核辐射效应微观参数和宏观电性能测试研究提供了保障。
2.激光等离子体加速器发展迅速
粒子加速器按照其作用原理不同可分为静电加速器、直线加速器、回旋加速器、电子感应加速器、同步加速器、对撞机等。
传统粒子加速器受到材料电场击穿阈值的限制,加速梯度通常小于MV/m。激光等离子体加速由Tajima和Dawson在年首先提出,其加速梯度可以达到GV/m,超过传统射频加速器三个量级以上。近年来激光等离子体加速器发展迅速,实验上已经证实可在cm量级的距离内将粒子加速至GeV。
年法国的LOA、英国的RAL和美国的LOASIS实验室首先得到了~MeV准单能电子束。年美国奥斯汀大学在J的PW级激光器系统上得到了能量超过2GeV、10%准单能电子束,最近美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)利用TW激光脉冲进一步获得了4.2GeV、6%准单能电子束,这是等离子体加速历程上新的里程碑。与电子相比质子要重一千多倍,加速更加困难,通常采用固体薄膜或者接近临界密度的高密度气体来作靶材。年美国洛杉矶加利福尼亚大学(UCLA)利用CO2激光器得到了20MeV、1%能散度的质子束,这是离子加速在实验上首次得到能散度在1%量级的单能离子束。近年来韩国GIST大学通过光压加速得到80MeV、能散度为%的质子束。
3.核安全成果突出
日本福岛核事故引起了国际社会的广泛白癜风医院咨询北京最好白癜风治疗医院哪家好