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本文从带电粒子与物质相互作用的一般原理出发,在借鉴质子与物质相互作用模型的基础上,对α粒子在PuO2材料中与物质相互作用的物理过程和机制进行了初步探讨。本文主要进行了下面的研究:系统分析研究了α粒子在材料中输运过程的性质和理论描述,建立α粒子输运方程和输运计算程序的框架结构,对原有的医学计算粒子输运的程序进行开发和修改,编制成适合计算α粒子在PuO2材料中输运的程序,将α粒子在PuO2材料中的输运过程和(α,n)核反应过程结合起来,使用蒙特卡罗方法进行数值模拟计算,通过α粒子与O的(α,n)反应的模拟结果,最终对生成中子n的状况进行了理论预测。
通过本课题,研究α粒子在物质中输运过程的理论模拟和对生成中子n的理论预测,研究方法和结果可以用于核军备控制中核装置某些属性测量技术的可行性分析(如军备控制中的视察测量,核武器的安全性和库存管理等)。