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Anomalous Nuclear Reaction in Earth's Interior: a New Field in Physics Science?
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作者 何明 《等离子体科学和技术:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第5期 438-441,共4页
Tritium (3H) in excess of the atmospheric values was found at volcanic Lakes Pavin (France), Laacher (Germany) and Nemrut (Turkey), as well as Kilauea Volcano at Hawaii (USA) and other volcanoes. Because 3H has a shor... Tritium (3H) in excess of the atmospheric values was found at volcanic Lakes Pavin (France), Laacher (Germany) and Nemrut (Turkey), as well as Kilauea Volcano at Hawaii (USA) and other volcanoes. Because 3H has a short half-life of 12.3 years, the tritium and the resulting 3He must have formed recently in the Earth. The result suggests that nuclear reactions may generate a significant amount of tritium in the interior of the Earth, although we have not yet learned what the reaction mechanism may be responsible. The nuclear reaction that can be responsible for tritium production in the Earth is probably a new research field in physics science. Nuclear reactions that generate tritium might be a source of "missing" energy (heat) in the interior of the Earth. Finding in-situ 3H in the mantle may exhibit an alternative explanation of 3He origin in the deep Earth. 展开更多
关键词 地球内部 物理科学 核反应 异常 火山湖 反应机理 地球深部 土耳其
Measurement of anomalous nuclear reaction in deuterium-loaded metal
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作者 李井怀 +5 位作者 汪建清 何明 武绍勇 张红涛 姚顺和 赵永刚 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2009年第4期1428-1435,共8页
This paper reports on an experiment for testing natural nuclear fusion at low temperature searching for evidence of the origin of 3He from natural nuclear fusion in deep Earth. The experiment was carried out using deu... This paper reports on an experiment for testing natural nuclear fusion at low temperature searching for evidence of the origin of 3He from natural nuclear fusion in deep Earth. The experiment was carried out using deuterium-loaded titanium foil samples and powder sample. Detection of charged particle was carried out using a low-level charged particle spectrometer. An Al foil was used as an energy absorber for identification of charged particle. Although the counting rate is very low in the experiment, the emission of energetic particle from the sample is observed and the particle is identified as a proton having energy about 2.8 MeV after exiting the titanium sample. This work provides a positive result for the emission of charged particle in the deuterium-loaded titanium foil samples at low temperature, but a negative result for the deuterium-loaded titanium powder sample. The average reaction yield is deduced to be (0.46±0.08) protons/h for the foil samples. With the suggestion that the proton originates from d-d reaction, we calculate the reaction rate for d-d reaction, and the obtained result is 1.4×10-24 fusion/d-d·sec. The negative result of the deuterium-loaded titanium powder sample suggests that the reaction yield might be correlated with the density or microscopic variables of deuterium-loaded titanium materials. The negative result also indicates that d-d reaction catalysed by μ-meson from cosmic ray can be excluded in the samples in this experiment. 展开更多
关键词 负载金属 核反应 粉末样品 带电粒子 异常 测量 实验测试
地球内部的^3He是原始起源吗? 预览 被引量:1
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作者 《自然杂志》 北大核心 2007年第2期 102-106,共5页
^3He的来源至今被地球学家解释为在46亿年前地球形成时贮存在地球内部的,即原始起源。但是这原始起源学说在解释有的地学问题已受到了挑战,例如:①有的金刚石中的反常高的^3He/^4He比值;②大洋中脊玄武岩(MORB)和洋中脊的热液气... ^3He的来源至今被地球学家解释为在46亿年前地球形成时贮存在地球内部的,即原始起源。但是这原始起源学说在解释有的地学问题已受到了挑战,例如:①有的金刚石中的反常高的^3He/^4He比值;②大洋中脊玄武岩(MORB)和洋中脊的热液气孔喷出的热流的^3He/^4He比值具有近似恒定的峰状分布。作者最近对火山湖水中氚的垂直分布进行了新的研究,发现火山口形成的土耳其Nemrut湖和德国Laacher湖底部同时注入有来自地幔的氚(^3H)和^3He。这二者都是核聚变(d—d反应)的产物。氚的半衰期为12.4年。地球形成时的氚早已不存在。地球深处由已知的常规核反应生产的氚含量小于0.01TU(1TU相当^3H/H=10^-18),处于探测限以下。地球深处释放的氚表明其可能来源于核聚变。作者认为产生^3H和^4He的核聚变可能发生在地幔和地核的交界处的高温高压下富集氧的介质。由此推论:地球深处的^3He并非一定是“原始起源”。 展开更多
关键词 ^3He起源 天然核聚变 地球内部
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地球内部生成^3H的证据 被引量:4
4
作者 何明 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第13期1499-1505,共7页
对土耳其Van湖和Nemrut湖的氚和氦同位素含量垂直分布进行了新的研究,实验数据取自Kipfer等人的工作.当时测量Van湖和Nemrut湖的^3He,^4He和^3H主要目的是研究Van湖水的长期的垂直方向混合和深层水的更新.Van湖和Nemrut湖都是火山湖... 对土耳其Van湖和Nemrut湖的氚和氦同位素含量垂直分布进行了新的研究,实验数据取自Kipfer等人的工作.当时测量Van湖和Nemrut湖的^3He,^4He和^3H主要目的是研究Van湖水的长期的垂直方向混合和深层水的更新.Van湖和Nemrut湖都是火山湖,Nemrut湖处于Van湖西部边界附近.从Van湖和Nemrut湖底部输入湖中的^3He和^4He都是来自于地幔.我们从Nemrut湖和Van湖的^3H数据发现,Nemrut湖的^3H垂直分布呈现“反常”,湖底部的^3H含量比表面的高约10%,高出部分(约(3.7±1.2)TU)是从湖底部输入的.对这部分剩余啊的来源进行了研究,排除了它的常规来源,例如早期核爆沉积物和已知的核反应.基于剩余^3H与^3He和热流相关性,推论出剩余^3H与^3He同是来源于地幔源,可能来自地球深处富集水(氢)的高温和高压环境下产生的核聚变.此外,对相关数据资料进行了研究,并发现德国火山口形成的Laacher湖底部存在来自地幔源的^3He和^3H.探测地球内部的氚是研究地球内部是否存在核聚变的关键证据.我们提供的地球内部生成氚的结果是正面的,这将有助于促进对“天然核聚变”物理机制的研究. 展开更多
关键词 氚的起源 地球内部 天然核聚变 火山口湖
海洋热流中的^3He:地球深处核聚变的证据? 预览 被引量:3
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作者 何明 《自然杂志》 北大核心 2006年第3期 164-166,共3页
20世纪70年代科学家发现,从正在扩张的大洋山脊喷出的热液中的0He含量与温度(热量)变化呈线性关联,并且具有几乎恒定的高^3He/^4He比值,约为大气值的8倍。这说明^3He和^4He同步地随温度而变化。按照现在的观点。U和Th的α衰变是... 20世纪70年代科学家发现,从正在扩张的大洋山脊喷出的热液中的0He含量与温度(热量)变化呈线性关联,并且具有几乎恒定的高^3He/^4He比值,约为大气值的8倍。这说明^3He和^4He同步地随温度而变化。按照现在的观点。U和Th的α衰变是地球内部热量的主要来源,同时也是^4He的来源,而0He则是假设为原始起源,即地球生成时就存在的。热液中的^3He含量与温度变化呈线性关联,似乎表明^3He同^4He一样也应有其相关的来源。从上面所述。我们认为热液的^3He主要是由核聚变产生,而^4He是由U和Th的α-衰变产生的。依据上述假设,从文献给出的海洋^3He流量4×10^4/m^2S以及从Galapagos中心,Rainbow(36°14′N)和Lucky Syriky(37°17′N)海底热气孔排放的热液所测量的^3He流量,求得海洋热液的平均^3He/^4He比值为(1.2±0.4)×10^-5。这比值同测量的海洋玄武岩以及海底喷出热液中^3He/^4He比值(1.12±0.14)×10^-5相符合,结果支持我们的论点。 展开更多
关键词 地球深部^3He 海洋热流 天然核聚变
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利用加速器质谱学中的入射离子X射线方法测定^79Se的半衰期 预览
6
作者 何明 +2 位作者 姜山 武绍勇 刁立军 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期 22-26,共5页
利用加速器质谱学中的入射离子X射线方法(PX-AMS)对79Se的半衰期进行了测定.用这一直接测量79Se原子数的方法得到新的79Se半衰期为(2.80±0.36)×105a.利用同样的方法也测定了75Se的半衰期,75Se半衰期的测定结果显示利用PX-AMS... 利用加速器质谱学中的入射离子X射线方法(PX-AMS)对79Se的半衰期进行了测定.用这一直接测量79Se原子数的方法得到新的79Se半衰期为(2.80±0.36)×105a.利用同样的方法也测定了75Se的半衰期,75Se半衰期的测定结果显示利用PX-AMS方法对79Se半衰期的测定结果是可靠的. 展开更多
关键词 ^79Se 半衰期 PX-AMS
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河北平原第四系深层地下水^36Cl同位素年龄的研究 预览 被引量:15
7
作者 董悦安 何明 +2 位作者 武绍勇 姜山 《地球科学:中国地质大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期 105-109,共5页
为研究河北平原第四系深层地下水的年龄,应用加速器质谱计对河北平原深层地下水样品的N(36Cl)/N(Cl)进行了测定,计算了其年龄,并与地下水动力学年龄进行了对比研究.结果表明,河北冲洪积平原山前地带保定市第四系第三和第四含水组的地下... 为研究河北平原第四系深层地下水的年龄,应用加速器质谱计对河北平原深层地下水样品的N(36Cl)/N(Cl)进行了测定,计算了其年龄,并与地下水动力学年龄进行了对比研究.结果表明,河北冲洪积平原山前地带保定市第四系第三和第四含水组的地下水年龄皆很小,为近期补给的地下水.中部地带保定地区东部和沧州地区西部的第三含水组地下水年龄皆小于5万a,第四含水组地下水的年龄可能大于10万a.边缘地带沧州市和青县第三含水组地下水年龄为8~9万a左右,东光县为26万a左右;沧州市第四含水组地下水年龄为33万a左右,东光县为77万a左右. 展开更多
关键词 ^36Cl同位素年龄 加速器质谱计 河北平原 氯同位素 地下水 第四系
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应用^36Cl同位素对河北平原深层含水组渗透系数的初步研究 预览 被引量:2
8
作者 董悦安 何明 +2 位作者 武绍勇 姜山 《北京师范大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期 346-351,共6页
为研究河北平原深层地下水的渗透系数,应用加速器质谱计对河北平原 深层地下水样品的x(36Cl)/x(Cl)值进行了测定,并结合Darcy定律进行研究 .结果表明,河北平原第四系第三含水组的雄县龙湾至沧县崔尔庄段地下水的平均渗透系数 为0.44m... 为研究河北平原深层地下水的渗透系数,应用加速器质谱计对河北平原 深层地下水样品的x(36Cl)/x(Cl)值进行了测定,并结合Darcy定律进行研究 .结果表明,河北平原第四系第三含水组的雄县龙湾至沧县崔尔庄段地下水的平均渗透系数 为0.44m·d-1;安新县中青乡至沧县崔尔庄段地下水的平均渗透系数为0. 52m·d-1.第四含水组安新县中青乡至沧县景城段地下水的平均渗透系数 为0.22m·d-1.任丘市的第四系第四含水组与第三系含水组之间黏性土隔水层的平均渗透系数为3.01×10-6m·d-1.沧县景城和东光县大张 华煜化工厂2处第四系第四含水组与第三含水组之间的黏性土隔水层的平均渗透系数分别为0 .40×10-6和3.12×10-6m·d-1. 展开更多
关键词 深层含水组 渗透系数 ^36Cl同位素 河北平原 深层地下水 Darcy定律 黏性土隔水层
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地球上氦同位素的起源及3He/4He比值变化特征 预览 被引量:6
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作者 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2001年第4期 475-476,共2页
地球上氦同位素在地球化学和同位素示踪等方面深受关注.研究地球内部3He同位素比值大小的分布有助于解决地球科学中的某些基本问题,例如地球增长物的详情,地球内部流体的历史和起源,以及地热的演化和起源。
关键词 氦同位素 起源 3He/He
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河北平原深部地层的中子注量率、^36Cl/Cl地球长期平衡值及地下水年龄的研究 预览 被引量:6
10
作者 董悦安 何明 +2 位作者 武绍勇 姜山 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第8期 636-640,共5页
为研究河北平原深部地层的中子注量率和36Cl/Cl地球长期平衡值,应用中子活化分析技术测量了岩石样品的元素含量数据.根据这些数据,计算了河北平原第四系深部地层的中子注量率平均值为2.79×10-5cm-2s-1,36Cl/Cl地球长期平衡值平均为... 为研究河北平原深部地层的中子注量率和36Cl/Cl地球长期平衡值,应用中子活化分析技术测量了岩石样品的元素含量数据.根据这些数据,计算了河北平原第四系深部地层的中子注量率平均值为2.79×10-5cm-2s-1,36Cl/Cl地球长期平衡值平均为1.27×10-14.为研究河北平原深部地层地下水的年龄,应用加速器质谱法测量得到保定地区第四系第二、三含水组混合开采井及第四含水组钻孔地下水的36Cl/Cl值分别为247×10-15和224×10-15,皆为新水;沧州地区第三含水组钻孔地下水的36Cl/Cl值为40.5×10-15,依据其计算的地下水年龄为23万年左右. 展开更多
关键词 中子注量率 ^36Cl/Cl地球长期平衡值 加速器质谱法 地下水年龄 河北平原 深部地层 氯同位素 地质学 中子活化分析
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环境中^129I的AMS方法测定 预览 被引量:4
11
作者 何明 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期 43-46,共4页
基于中国原子能科学研究院的串列静电加速器在我国建立了超高灵敏加速器质谱技术测定^129I核素的方法,对我国可能受到人工放射性影响的环境中的^129I进行了初步研究。
关键词 加速器质谱技术 碘核素 环境科学
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AMS重核素测量的入射离子X射线探测法 预览 被引量:4
12
作者 何明 《原子核物理评论》 CAS CSCD 2000年第4期 231-234,254,共5页
介绍了在加速器质谱学中发展的入射离子X射线的探测技术,以便应用于测定中重同位素的同量异位素鉴别。描述了在中国原子能科学研究院加速器质谱计上建立的入射离子X射线探测装置和实验结果。通过测量入射离子X射线,实现了^64C... 介绍了在加速器质谱学中发展的入射离子X射线的探测技术,以便应用于测定中重同位素的同量异位素鉴别。描述了在中国原子能科学研究院加速器质谱计上建立的入射离子X射线探测装置和实验结果。通过测量入射离子X射线,实现了^64Cu测量中对同量异位素^64Ni和^64Zn的鉴别,以及^79Se测量中对^79Br的鉴别。 展开更多
关键词 入射离子X射线探测法 加速器质谱 重核素
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环境中人造^129I的AMS方法测定 预览 被引量:3
13
作者 何明 《质谱学报》 EI CAS CSCD 1999年第3期 127-128,共2页
关键词 环境监测 碘129 AMS 测定
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^79Se的AMS测定 预览
14
作者 何明 《质谱学报》 EI CAS CSCD 1999年第3期 19-20,共2页
关键词 硒79 AMS 测定
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入射离子X射线探测及其应用 预览 被引量:4
15
作者 何明 《物理》 CAS 1998年第12期 744-748,共5页
文章介绍了近年来加速器质谱学中新发现的一种探测入射离子特征X射线技术,当用重离子轰击靶时,人们能够观测到这些离子的特征X射线的靶元素的X射线,由测定的入射离子的X射线可以用于分析入射离子的元素属性,如果入射离子的质量... 文章介绍了近年来加速器质谱学中新发现的一种探测入射离子特征X射线技术,当用重离子轰击靶时,人们能够观测到这些离子的特征X射线的靶元素的X射线,由测定的入射离子的X射线可以用于分析入射离子的元素属性,如果入射离子的质量数已知,则通过其特征X射线的测定,也就可以确定其同位素属性,这对加速器质谱技术中的重同量异位素鉴别和离子束中的杂质成分的分析具有重要的意义,选择合适的离子速度和用作靶的元素,可以使入射 展开更多
关键词 入射离子 X射线探测 离子束分析 加速器质谱
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反物质与反物质能 预览 被引量:1
16
作者 《自然杂志》 1998年第4期 205-207,共3页
基于传统物理学法则,构成世界的每一个基本粒子都具有相应的反粒子.普通原子是由一个原子核及围绕在原子核周围轨道上的若干电子所组成的.反物质具有类似的基本结构,但却是由反粒子组成的.因此,理论上,正常物质与反常物质同时并存.本世... 基于传统物理学法则,构成世界的每一个基本粒子都具有相应的反粒子.普通原子是由一个原子核及围绕在原子核周围轨道上的若干电子所组成的.反物质具有类似的基本结构,但却是由反粒子组成的.因此,理论上,正常物质与反常物质同时并存.本世纪20年代末Paul Dirac为协调量子力学和狭义相对论而推导出的电子方程式有两个解,并由此预言反物质的存在.1932年发现正电子,1955年发现反质子,1996年合成反氢原子,1997年观测到银河中心附近由反物质形成的粒子云.反物质释放的能量较之核能大十倍以上,而且将是一种洁净能源.反物质能源是否能实现?这是众所关心的. 展开更多
关键词 反物质 反氢原子合成 反物质能源
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HI—13串列加速器质谱测量中的粒子鉴别技术 预览 被引量:3
17
作者 姜山 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期 148-152,共5页
着重介绍中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器质谱计装置的粒子鉴别技术,该装置于1989年建成,到目前可以完成自然界中^10Be,^26Al、^36Cl与^129I的测定,测量灵敏度达到10^-13-10^-15... 着重介绍中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器质谱计装置的粒子鉴别技术,该装置于1989年建成,到目前可以完成自然界中^10Be,^26Al、^36Cl与^129I的测定,测量灵敏度达到10^-13-10^-15,探测限度为10^5-10^7个原子。 展开更多
关键词 加速器质谱 粒子鉴别 同量异位素
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加速器质谱学研究工作进展 预览
18
作者 姜山 《青岛大学学报:自然科学版》 CAS 1997年第2期 73-76,共4页
本文描述中国原子科学研究院加速器质谱学近来的研究工作进展,建立测定长寿命核素^10Be,^26Al,^36Cl,^79Se和^129I的实验方法及其应用研究。
关键词 加速器质谱学 长寿命核素 直接记录原子法
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^79Se的加速器质谱方法测定研究
19
作者 姜山 《科学通报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第24期2228-2230,共3页
<正>加速器质谱方法广泛用于测定~(10)Be,~(14)C,~(26)Al,~(36)Cl,~(41)Ca和~(129)I等长寿命同位素,应用在地学、环境科学、考古学和生物医学等领域.近年来由于~(79)Se在生物医学和环境科学中的潜在应用,利用加速器质谱方法测定~(... <正>加速器质谱方法广泛用于测定~(10)Be,~(14)C,~(26)Al,~(36)Cl,~(41)Ca和~(129)I等长寿命同位素,应用在地学、环境科学、考古学和生物医学等领域.近年来由于~(79)Se在生物医学和环境科学中的潜在应用,利用加速器质谱方法测定~(79)Se受到关注,而首先注意到的是~(79)Se半衰期的不确定,过去文献中发表的值范围为10~3~10~6a.Se是人体中的重要微量元素之一,当含量过高被看作有毒性,而过低时,又同一些疾病,例如我国东北地区的克山病和大骨病相联系.为研究Se在生物体中的动力学过程,生物化学和硒的化合物的新陈代谢,对利用~(79)Se作为同位素示踪剂十分感兴趣.此外,~(79)Se是核废物中的裂变产物之一,它对环境的影响也正在研究.加速器质谱法被建议用于测定~(79)Se,但由于同量异位素~(79)Br的干扰,测定~(79)Se有着相当大的困难.目前加速器质谱学的同量异位素鉴别除利用一些同位素,如~(14)N,~(26)Mg,~(36)Ar,~(129)Xe负离子的不稳定或不形成的特性外,主要是依靠能量损失率法,但这种方法要求粒子的能量足够高,对于原子序数z≤20,要求能量达到1~2MeV/每核子,而对于z>30,则要求达到2 MeV/每核子以上,即要求将粒子加速到150MeV,这对现有大多数加速器质谱计是达不到的.本工作为了测定~(79)Se的半衰期,首次利用加速? 展开更多
关键词 加速器质谱方法 半衰期 高放废液 硒同位素 测定
铀矿床中的^129I核素研究 预览 被引量:4
20
作者 姜山 +5 位作者 郭宏 杨丙凡 张灿哲 陈璋如 郭起凤 赵云龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期 104-108,共5页
利用中国原子能科学研究院的串列加速器质谱计测定连山关铀矿床矿石和地下水中的^129I。结果表明,裂变产物^129I具有活泼的地球化学性质,矿石中的^129I由于地下水的淋滤而丢失。实验结果可供高放核废物处置库设计参考。
关键词 加速器质谱计 铀矿床 碘129
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