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基本信息

項目名稱：
基于觸發(fā)核反應(yīng)的核儲能技術(shù)的研究射的渦扇發(fā)動機(jī)的研究
小類：
能源化工
簡介：
原子核的同核異能態(tài)的誘發(fā)γ輻射式一個十分前沿的技術(shù)，在國際上是一個競爭激烈的研究方向，很多國家都已經(jīng)開展了相關(guān)方面的研究。中國在近幾年中也表現(xiàn)出對該技術(shù)的關(guān)注。 。由于該技術(shù)的理論方面涉及到原子核物理、原子物理、激光物理、熱工等，可以為一大批相關(guān)方向的科研人員提供一個很有前景的方向。
詳細(xì)介紹：
基本思路主要分理論和應(yīng)用2個方面。 理論方面，主要從以下4方面入手： 1 原子核各狀態(tài)的理論，各狀態(tài)間躍遷概率（截面），各狀態(tài)主要指基態(tài)，同核異能態(tài)以及觸發(fā)態(tài)（中間態(tài)）； 2 同核異能態(tài)的X射線觸發(fā)理論； 3 同核異能態(tài)的電子躍遷誘導(dǎo)核激發(fā)(NEET)理論； 4 同核異能態(tài)的電子俘獲誘導(dǎo)核激發(fā)(NEEC)理論。 針對原子核能態(tài)理論，主要以180Tam, 178Hfm2,177Lum,242Amm等核為研究對象，研究其各能態(tài)的能量，能態(tài)間，如同核異能態(tài)至中間態(tài)的躍遷的截面，以及部分同核異能態(tài)的制備方法； 針對X射線誘發(fā)理論，研究其誘發(fā)條件，同核異能態(tài)至中間態(tài)的反應(yīng)截面； 針對NEET（電子躍遷誘導(dǎo)核激發(fā)）理論研究其原子，原子核間的相關(guān)性，討論其反應(yīng)截面； 針對NEEC（電子俘獲誘導(dǎo)核激發(fā)）理論，研究原子-原子核的性質(zhì)，通過對已進(jìn)行的實驗結(jié)果中推測同核異能態(tài)的誘發(fā)截面； 綜合以上三種方法,設(shè)計一種有較大截面且可行的方法去誘發(fā)γ輻射。 應(yīng)用方面，主要從以下應(yīng)用途徑入手： 混合動力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的燃燒室改進(jìn)，醫(yī)用γ源設(shè)計，戰(zhàn)術(shù)級核武器等。

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

原子核的同核異能態(tài)的誘發(fā)γ輻射式一個十分前沿的技術(shù)，在國際上是一個競爭激烈的研究方向，很多國家都已經(jīng)開展了相關(guān)方面的研究。中國在近幾年中也表現(xiàn)出對該技術(shù)的關(guān)注。 此次研究的目的在于將該技術(shù)學(xué)習(xí)、掌握以至于在其中的一些理論上有所創(chuàng)新，使人們得以了解這項技術(shù)并吸引他/她們?nèi)?yīng)用它。由于該技術(shù)的理論方面涉及到原子核物理、原子物理、激光物理、熱工等，可以為一大批相關(guān)方向的科研人員提供一個很有前景的方向。 它的意義是從理論上描繪了一種新型核儲能技術(shù)，其應(yīng)用前景十分廣泛，也包括核能發(fā)動機(jī)。如果將其應(yīng)用于航空、航天、車輛、艦船等方向上，將使應(yīng)用了這種理論的裝置具有長續(xù)航時間、安全、可控、低輻射、燃料輕便、處理簡單等優(yōu)點(diǎn)。

科學(xué)性、先進(jìn)性

原子核同核異能態(tài)的誘發(fā)γ輻射是一個全新的理論，到目前為止在世界上依然屬于前沿科技。與其他傳統(tǒng)的核反應(yīng)，如核裂變，核巨變，核自發(fā)衰變(spontaneous decay)不同，該反應(yīng)是高度可控的。 與裂變相比，雖然其反應(yīng)所釋放的能量較低，但同樣能達(dá)到keV量級，某些核甚至能達(dá)到MeV量級。不同于裂變，該反應(yīng)所釋放的只有γ射線，可以說這是一個十分清潔的能源，因為它不會產(chǎn)生像裂變那樣品種繁多而能譜復(fù)雜的產(chǎn)物，這使得它的防護(hù)十分簡單。與聚變相比，該反應(yīng)是現(xiàn)階段內(nèi)有希望實現(xiàn)的，因此開發(fā)它的意義同樣重大。與自發(fā)衰變相比，該反應(yīng)又成為誘發(fā)衰變，其反應(yīng)是高度可控的，這樣可以從根本上控制能量的釋放，保證人員安全也節(jié)約能量。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

哈爾濱工程大學(xué)啟航杯一等獎 哈爾濱工程大學(xué)五四杯優(yōu)秀獎

作品所處階段

理論研究和模型搭建階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

參考國內(nèi)外文獻(xiàn)及自主建模

作品可展示的形式

論文，三維模型，實物模型

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

它的意義是從理論上描繪了一種新型核儲能技術(shù)，其應(yīng)用前景十分廣泛，也包括核能發(fā)動機(jī)。如果將其應(yīng)用于航空、航天、車輛、艦船等方向上，將使應(yīng)用了這種理論的裝置具有長續(xù)航時間、安全、可控、低輻射、燃料輕便、處理簡單等優(yōu)點(diǎn)。

同類課題研究水平概述

此技術(shù)在國內(nèi)的研究尚處于起步階段。從CNKI等數(shù)據(jù)庫中得到的資料看，僅有上海交通大學(xué)，蘭州大學(xué)等幾所高校有研究意向，其中上海交通大學(xué)的孫楊教授正在從事相關(guān)方面的研究。 國外在該領(lǐng)域的研究較多，包括美國J. J. Carroll from Youngstown State University, C. B. Collins from University of Texas, S.A.Karamian from Dubna等人研究過X射線誘發(fā)γ輻射（誘發(fā)γ輻射中的一種情況），以已證實的180Tam入手，以178Hfm2為對象進(jìn)行研究，并取得了積極的成果。德國的Adriana P′alffy正在從事NEEC（誘發(fā)γ輻射中的一種情況）的研究。美國的AFIT（空軍理工大學(xué)）自上世紀(jì)九十年代開始一直在從事將該理論應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)的研究，并取得了很好的成果，據(jù)信，已經(jīng)成功應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)。
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