摘要：卢瑟福散射实验是核物理学发展史中的经典实验之一。基于实验放射源使用安全的考虑,国内外高校多以理论讲授为主,少有实验教学,限制了学生对原子核微观结构及射线与物质的微观相互作用的深入理解。针对以上问题,开发了基于Unity3D的卢瑟福散射虚拟仿真实验,真实再现实验场景,通过蒙特卡罗模拟保证了实验数据的真实可靠性。实验内容涵盖半导体α谱仪的使用、卢瑟福微分散射截面公式的验证、卢瑟福背散射在材料分析中的应用等内容。该虚拟仿真实验的开发为高校近代物理实验、核物理实验、材料表征等专业实验教学提供了参考,丰富了核物理实验教学的内容。

摘要：开展基于塑料闪烁光纤的宇宙线缪子测量研究时,对闪烁光纤输出光脉冲的光子数定量分析,是读出电子学设计的前提。在无单光子源等弱光标定时,对缪子入射事件在光纤中产生光脉冲的光子数进行定量分析是本文的主要目标。首先利用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier Tube,SiPM)固有的非光生载流子特性标定光脉冲的测量值,获得缪子在直径1 mm和2 mm光纤中产生微弱光脉冲包含的光子数;然后结合Geant4软件模拟计算缪子在光纤中理论光子产额,并与实验结果对比验证。结果显示,在直径1 mm和2 mm光纤中光脉冲光子期望值分别为44个和85个,与模拟结果偏差分别为4.55%和10.59%,表明该低光子数测量方法可以在无额外标定设备时,实现对缪子入射光纤产生光子数的准确测量,并可以应用在其他弱光脉冲光子数测量场景中。

摘要：从辐射安全和管理的角度考虑,针对目前核技术实验教学中采用活度较低的豁免源,重新设计了传统核技术实验教学中部分依赖于较强放射源的实验内容,采用基于多道分析器的能谱测量取代了基于定标器的计数测量的实验方案,利用豁免源得到了很好的实验结果,同时使学员对γ射线与物质的相互作用有了更加清楚的认知,表明了该实验方案的可行性。

摘要：随着国内高通量中子源及中子散射谱仪的快速发展,对高探测效率、高位置分辨、低伽玛灵敏度的位置灵敏型热中子探测器需求日益迫切。目前国际上中子散射谱仪大多数采用了基于~3He的热中子探测器,由于当前~3He价格昂贵,寻求~3He替代型热中子探测器的相关研究任务紧迫。提出了一种基于^(10)B_4C转换体的多层多丝正比室新型二维位置灵敏型热中子探测器,并利用蒙特卡罗模拟软件Geant4和Garfield++对其探测效率、位置分辨、n/γ抑制比等性能展开了详细的模拟研究。结果表明,当多丝正比室单元为40层,阈值为200 keV时,热中子(E=0.025 eV)探测效率可达到～54%,位置分辨为2.6 mm (FWHM),n/γ抑制比为～10~7,可以满足大多数中子散射谱仪的需求,为此类探测器设计及实验研究提供了理论依据。

摘要：面对3He气体资源严重短缺的国际形势,2018年基于6Li+CdTe新型中子探测器方案被提了出来,其具备热中子探测效率高、γ灵敏度低及可与3He气体中子探测器相比拟的特点,有很好的应用前景。本文分析6Li+CdTe中子探测器的结构和工作原理,采用MCNP6软件对6Li+CdTe中子探测器进行物理建模并且对其物理性能、结构参数、中子慢化体设计等进行模拟计算,并就该探测器在特殊核材料监测系统中的应用开展了探索研究。结果显示:CdTe吸收层的最佳厚度为10μm;当6层6Li+CdTe的中子探测单元叠加时,6Li转化层的最佳厚度为60μm,此时热中子探测效率超过50%;探测系统的尺寸达到4 m×32 cm时,可以满足特殊核物质监测的要求。整个模拟研究获得了探测器最佳工作参数以及辐射监测系统设计方案,对特殊核材料在线中子监测装置的实验研究具有指导意义。

摘要：核辐射防护课程是核工程与核技术专业的一门必修核心课程,由于教学过程中需要有效解决学员的"核恐慌"心理、教学内容的理论深度和实践环节缺乏等现状,本文探讨了如何在结合当前核科技的发展以及"互联网"时代下,对理论和实践教学的创新设计,以解决当前存在的学员学习心理、学习的主动性、教学内容的深度和实践创新等问题。

摘要：随着大数据、计算机、互联网等技术的快速发展,大数据背景下的各类虚拟仿真实践平台正在逐渐应用到核工程与核技术专业的实践教学中,针对当前核工程与核技术专业教学中存在的学员理论知识学得较扎实而实践技能难以获得充分训练的问题,本文首先介绍当前在大数据背景下的核工程与核技术虚拟仿真实践系统与其前沿发展,然后重点对如何完善当前实践教学存在的问题开展相关的教学设计,最后针对大数据背景下基于"虚拟+实体"的混合式实践教学进行了探究。

摘要：中国散裂中子源(CSNS)的建造对中子探测器提出了非常高的要求,如更大的有效面积、二维位置灵敏、高计数率、高探测效率和低的γ灵敏度等。与传统的模拟读出方法相比,数字法读出具有更高的计数率,更小的数据传输量,更简单的电子学设计以及更高的信噪比。对数字法读出进行了理论计算,利用GEM探测器的原始数据分析了数字法读出的位置分辨率与读出条宽度的关系。结果表明,数字法读出对于位置分辨要求较低(小于4 mm)的大面积位置灵敏探测器是一种较好的选择,如CSNS小角谱仪探测器。

摘要：中国散裂中子源(CSNS)反射谱仪中的高精度二维位置灵敏中子探测器以多丝正比室为探测单元。为了深入了解二维读出多丝正比室的性能及为中子探测器多丝室单元设计提供参考和依据,制作了一个二维读出多丝正比室模型。对模型的能量分辨率、正比性、位置分辨率等各种性能进行了较为系统的实验研究。测量得到当阳极高压在1700V^1900V时,多丝正比室模型的能量分辨率在23.5%左右,正比性较好,沿着阳极丝的位置分辨(FWHM)为0.3mm左右。