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    “锕系核裂变数据关键科学问题研究”重大项目指南

    日期 2017-07-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      裂变数据作为核数据的重要组成部分,既是核能和核武器等核科学技术应用研究的重要基础,同时对检验原子核模型、理解天体核合成过程和超重核合成机制等基础科学研究具有重大的意义。裂变数据包括裂变前反应截面、裂变后产物核的质量分布、电荷分布(独立产额)、动能分布、瞬发中子多重数和瞬发中子谱等。由于重要锕系核素反应截面精度不足和重要裂变产额数据缺失,使得裂变数据无法满足先进核能系统设计和新形势下核装置研究的需求。

      本项目将在实验上建立和发展锕系核反应截面、裂变初级产物独立产额的先进测量技术和能力,理论上将从裂变的唯象模型、宏观-微观模型和微观理论的深入研究实现对裂变后可观测量的定量或者半定量描述,取得具有重要影响和具备自主知识产权的系列成果,建立实验和理论研究相结合的有特色的裂变研究体系,同时培养大批年轻科学人才,使得我国核裂变研究跻身于国际先进行列。

      一、科学目标

      通过开展先进实验方法的研究,建立锕系核共振区和快中子能区反应截面和裂变初级产物独立产额高精度测量的能力。结合实验获取的信息,针对核内量子多体体系在多维空间中的超大振幅运动的特点,通过发展裂变模型理论深入理解裂变机制,实现裂变后可观测量的定量或半定量的理论计算和唯象模型精确计算,为进一步提高裂变数据质量、满足先进核能发展和国家安全重大应用需求奠定基础。

      二、研究内容

      (一)锕系核中子辐射俘获截面和裂变截面测量技术研究。

      基于白光中子源研究锕系核共振区和快中子能区截面测量方法和技术,建立测量设备,开展232Th(n,g)、238U(n,g)、236U(n,f)反应截面的实验测量。

      (二)裂变初级产物的质量及电荷分布测量技术研究。

      建立和发展裂变初级产物多参数关联数据获取系统的设备和技术,实现初级裂变产物独立产额的精确测量,开展252Cf自发裂变和235U中子诱发裂变初级产物核质量分布和电荷分布的实验测量。

      (三)裂变产额唯象模型研究及宏观基准检验。

      发展裂变唯象模型,结合本项目理论和实验研究获取的物理规律,优化模型和参数,实现可用于数据评价和建库的重要锕系核裂变产额的精确计算,给出裂变累积产额、独立产额和协方差数据;针对裂变产额数据开展宏观基准检验、不确定度和灵敏度研究,探索从宏观角度评估裂变产额数据的合理性。

      (四)基于宏观-微观方法的多维位能曲面计算和裂变动力学研究。

      开展基于宏观-微观模型的裂变机制研究,建立五维形变参量位能曲面的计算程序,通过先进的搜索算法研究获得核裂变路径、鞍点构型等位能曲面结构信息;开展基于五维位能曲面的裂变动力学研究,实现包括裂变碎片质量分布、电荷分布和动能分布等重要裂变可观测量的宏观-微观理论描述。

      (五)锕系核裂变机制的微观理论研究。

      基于有效核力(如Skyrme力)发展自洽微观理论,计算裂变位垒及质量参数,研究多维裂变路径,给出自发和诱发裂变的可观测量;发展可描述裂变过程的其它微观理论模型如TDHFB(时间依赖的哈特里-福克-博戈留波夫)理论和微观动力学理论模型等。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“锕系核裂变数据关键科学问题研究”(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项(含1700万元/项)。

      (三)本项目由数理科学部负责受理。




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