基于钚部件特征γ谱的核弹头模板数值模拟分析

摘要

随着核裁军进程的不断推进，确认需要销毁的核武器与规定的核武器类型的一致性，将是我们面临的一项重要工作。深入研究军控核查技术是对我国参与未来核裁军核查进行技术储备，涉及到国家重大安全利益。
　　鉴于核武器不同于常规武器的特殊性，自发衰变的特征γ射线能够反映不同类型武器的特点，使得基于钚部件特征γ谱的模板测量技术成为可能。
　　基于钚部件特征γ谱的模板测量技术是指针对钚部件核武器而言，依托核武器的“γ谱特征指纹”特征数据集建立某类型核武器的模板，通过对被测物项与模板相同参量的测量数据和模板数据的相似性程度比对，判断是否为同一类型。
　　基于钚部件特征γ谱模板测量技术重点解决了模板构型创建、特征数据提取、匹配算法建立几个方面的问题。
　　1、采用成分匹配、结构匹配两步匹配方式构建了模板测量技术方法，推荐了具体模板测量方法的流程，有效简化了特征γ谱分析的难度，提高了匹配计算的有效性和可靠性。
　　2、通过对核武器全能γ谱的分析，模板特征数据集采用特征子能区的计数，每个特征子能区包含一个特征能峰，反映了核材料的某种属性。
　　3、分析给出了最能反映成分变化的2条和结构变化的7条特征线，分别作为成分匹配和结构匹配的特征数据集建立的基础。
　　最终，通过对假想模型的比对计算，理论上验证了基于钚部件特征γ谱的核弹头模板技术的可行性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 核裁军核查的重要性

1．2 核裁军核查中的核武器认证技术方法

1．3 本文的提出与主要研究工作

第二章 核武器认证中的模板技术研究现状

2．1 核武器特征认证的识别技术

2．1．1 核裁军的核查

2．1．2 核武器特征的核技术探测

2．1．3 核武器特征的非核技术探测

2．2 核武器特征认证的测量方法

2．2．1 核武器的属性测量方法

2．2．2 核武器的模板测量方法

2．2．3 核武器测量中的信息屏障系统

2．3 核武器认证中的模板识别技术方法

2．3．1 核武器认证中的核辐射无损探测技术

2．3．2 无损探测技术在模板识别技术中的应用

2．4 模板识别技术的发展与现状

2．4．1 中子通量的二维矩阵模板识别技术

2．4．2 高分辨γ射线能谱模板识别技术

2．4．3 低分辨γ射线能谱模板识别技术

2．4．4 符合测量模板识别技术

2．4．5 核武器全能γ谱和X光成像的模板识别技术

2．4．6 国内开展的核弹头及部件模板识别技术研究的技术路线

第三章 基于特征γ谱的核弹头模板识别技术的原理

3．1 特征参量的选取与处理

3．2 基于匹配距离的模式识别技术

3．2．1 模式识别技术

3．2．2 模式识别中的样本分类识别方法

3．2．3 数据聚类分析方法

3．2．4 基于匹配距离的数据聚类方法

第四章 基于钚特征γ谱的核弹头模板识别技术实现过程

4．1 核弹头γ射线的自发衰变及其输运过程

4．2 γ谱特征子能区数据的提取

4．3 匹配程度比对算法

4．4 钚部件模板匹配比对流程图

第五章 特征γ谱钚部件模板验证

5．1 钚部件模板测量数值模拟验证实验模型

5．2 假想的基准核弹头武器模型模板的输运过程

5．3 钚部件特征γ谱分析与选取

5．4 钚部件成份特征的匹配距离比对结果及分析

5．5 钚部件结构特征的匹配距离比对结果及分析

5．6 小结

第六章 总结与讨论

附录

参考文献

致谢

硕士期间发表文章