原子核物理研究所简介

2018-07-26  核学院

  兰州大学原子核物理研究所始建于1955年教育部党组于兰州大学筹建的核物理专业,是兰州大学粒子物理与原子核物理国家重点学科的主要支撑机构,也是核科学与技术学科的重要支撑单位。研究所现有教师30人,其中教授11人,外籍教授1人,青年教授1人,青年研究员1人,副教授8人;多位老师获得甘肃省领军人才、飞天学者、甘肃省教学名师、师德标兵等荣誉称号。拥有强激光核物理实验室、串列加速器实验室以及先进核材料等实验室。

  研究所瞄准国家重大需求以及学科前沿开展科学研究,研究方向主要有;

一、实验核物理、核技术以及极端条件下的原子物理研究

  依托强激光物理实验室、SEOP极化技术实验室、微模式气体探测器实验室以及相应的探测设备,主要研究方向包括:

  1、中高能核物理及原子核结构的研究:(1)利用美国JLab 实验室高品质电子束,研究核子的结构以及强子间的相互作用,(2)基于激光光谱技术研究核外电子结构的细微变化,实现对放射性核素的自旋、磁矩、电四极矩、形变以及核电荷分布等结构信息的研究,(3)利用极化3He靶进行三体核力实验、极化电荷交换反应实验;

  2、飞秒强激光物理:(1)基于泵浦-探测技术对原子核外的电子动力学进行实验观测与控制,(2)飞秒激光诱导的等离子体在放射性同位素检测中的应用,(3)基于飞秒激光脉冲的阿秒脉冲产生及其在阿秒物理研究中的应用;

  3、强激光诱导电离的实验和理论研究;

  4、射线探测与成像技术:(1)利用先进时间投影室探测器进行重核裂变产物的测量,(2)基于微结构气体探测器工艺的先进探测技术研究。

二、原子分子与等离子体物理研究

  1、离子-原子分子相互作用;

  2、离子(电子)-微纳孔相互作用;

  3、离子与表面散射作用;

  4、激光等离子体及其应用(激光-等离子体相互作用/流体动力学及非平衡演化过程/短波长等离子体光源);

  5、原子分子结构及动力学(外场中的原子分子过程/电子、光-原子(分子)相关作用/极端条件下物态性质);

  6、束流在等离子体中的输运过程研究;

  7、离子辐照材料表面改性;

  8、核物理应用研究。

三、先进核材料研究

  主要关注核燃料循环中的材料问题,包括前端的核反应堆材料及后端的高放射性核废物固化处置材料,对材料的制备、结构、性能与长期服役行为等方面进行系统研究,研究方法涉及实验研究和多尺度计算模拟两方面,具体研究内容包括:

  1、复杂氧化物材料(如烧绿石、尖晶石、钙钛矿等)作为高放射性核废物的候选陶瓷固化基材,对其制备、结构、性能与离子束辐照效应进行研究;

  2、纳米尺寸氧化物陶瓷的制备、结构、性能与离子束辐照效应研究;

  3、复杂氧化物材料结构、力学、热学等性质及缺陷行为研究;

  4、气体原子、分子或团簇在金属中的扩散、迁移等行为研究;

  5、微、纳米颗粒对氧化物材料的结构与性能的影响研究。

四、理论核物理研究

  1、原子核结构理论:(1)含交换项的CDF(协变密度泛函)理论,(2)奇特原子核中的新现象与新物理;

  2、超重原子核的特性与合成研究:(1)重离子核反应中原子核动力学形变的研究,(2)超重核的结构和衰变性质;

  3、核天体物理—中子星的性质;

  4、粒子物理—重味(重夸克)物理的产生和衰变过程;

  5、夸克胶子等离子体:(1)QGP、核物质和夸克物质的相结构,(2)强相互作用的相图。

  基于以上基础研究,研究所获得了国家自然科学基金委多项重点项目、联合基金、面上项目、青年研究项目的资助。同时,研究所也承担了多项“军民融合”项目,例如航天探月工程项目、核能电池项目等。

  此外,为提升、扩大研究所的影响力以及人才培养质量,我所也积极拓展国内外的合作交流,与国内的清华大学、北京大学、中国科学技术大学等兄弟高校以及中国科学院高能物理研究所、近代物理研究所、上海应用物理研究所、中国工程物理研究院、原子能科学研究院、核动力研究院等研究院所展开了广泛的合作研究;同时,与美国杰斐逊国家加速器实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室、斯坦福大学、密歇根大学、杜克大学、巴黎十一大、瑞典皇家理工、欧洲核子中心等国外著名实验室及高校有紧密的实质合作关系,为高质量人才培养提供了广阔的平台。

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