北京大学研究生专业介绍：核技术及应用专业

　　核技术及应用专业

　　北京大学核科学与技术学科是物理学院的四个一级学科之一，目前设有一个二级学科－核技术及应用（可增设其它二级学科），其前身可追溯至1955年成立的我国培养核科学与核技术人才的第一个基地－北京大学物理研究室，后更名为技术物理系。几十年来，核技术与应用学科作为技术物理系的重要组成部分，为国家培养了五千多名高级人才，在历届毕业生中共产生了11位两院院士。本学科1988年作为“核物理与核技术”学科的一部分被评为高等学校第一批重点学科，1994年获硕士学位授予权，1998年获博士学位授予权，2001年设立博士后流动站。2001年和2007年核技术及应用均被评为国家重点学科。核技术及应用专业作为核物理与核技术国家重点实验室（北京大学）的重要组成部分，主要依托于重离子物理研究所。研究所总面积7000余平方米，固定资产总值8000余万元，年均科研经费约2000万元。研究所现有固定研究人员约45人，其中在职教授10人，副教授16名。毕业生活跃于国内外与核技术相关的国家实验室、研究所、大学和公司。

　　本专业拥有先进的超导加速器实验室、超强激光实验室，加速器质谱实验室、中子实验室、离子束生物实验室、离子束材料实验室、医学影像实验室和离子源实验室等，还拥有2×6MV串列静电加速器、4.5MV静电加速器、14C专用加速器质谱计和基于RFQ加速器的中子照相装置等一批大型开放科研设备。

　　核技术及应用专业目前有三个主要研究方向：

　　1.加速器物理与加速器物理与加速器物理与强场物理

　　本研究方向重点开展先进粒子加速器物理与技术研究、涉及的加速器主要有激光等离子体加速器、射频超导加速器、强流质子与重离子加速器，同时开展与上述加速器密切相关的强场物理、自由电子激光（FEL）、THz辐射、中子照相、强流离子源等方面的研究。

　　本方向在国内具有重要地位，在国际上也有一定影响，目前承担着国家“973A”、“973”、“863”、国家重大仪器开发专项、自然科学基金重点、国防基础研究等重要科研项目。近年来，在各类超导加速腔研发方面取得重要进展，其中1.3GHz大晶粒9-cell超导腔性能全面达到了国际直线对撞机（ILC）的要求；原创设计并受到国际上广泛关注的超导光阴极注入器实现2K温度下载束稳定运行并成功产生了THzTHz辐射，性能指标位于国际同类装置前列辐射，性能指标位于国际同类装置前列。激光加速方面，在国际上首次提出和证实“激光稳相加速方法”，并在实验中成功地观察到了0.6GeV碳离子（峰值能量0.52GeV）和能量大于40MeV的准单能质子，打破了飞秒激光驱动碳离子和质子的单能峰记录。已建成首台超小型激光离子加速器装置，可开展激光离子加速器在放射医学、空间辐射环境模拟、惯性约束聚变、国际热核聚变堆和高能量密度物理等领域的应用研究。在强流离子加速器方面开展了射频四极场(RFQ)新加速结构和电子回旋共振（ECR）离子源等前沿研究。

　　2.基于加速器的核技术及应用基于加速器的核技术及应用基于加速器的核技术及应用基于加速器的核技术及应用基于加速器的核技术及应用

　　本研究方向的重点是面向先进核能系统材料的辐照损伤实验与理论研究、面向放疗及低剂量辐射危害性的辐射生物物理研究、载能粒子束辅助制备纳米结构及其应用研究、中子物理与中子应用技术。

　　本研究方向目前承担着多项与国家安全和能源密切相关的“973”课题及国家磁约束核聚变专项研究项目、自然科学基金重点及面上项目、国防基础研究等重要科研项目，在国内具有重要地位，在国际上有一定影响。本研究方向近年来在国内率先开展了基于MAX相三元金属陶瓷材料的辐照损伤机理研究。在国际上首先实现了百dpa辐照下多种MAX相材料的辐照响应，澄清了国际学术界对“界对“A”元素的去向猜想”元素的去向猜想”元素的去向猜想；国际上首先制备出通过生物分子构像变化实现开关的人工离子通道等，相关工作被分别被《Nature》等评为“研究亮点”。应用基于离子径迹法制备的纳米孔道实现了吉布斯自由能或机械转化为电，量基于离子径迹法制备的纳米孔道实现了吉布斯自由能或机械转化为电，量转换效率等指标国际先进；首次利用高分子潜径迹膜制备出具有特殊离选择性的亚纳米离子通道；发现肿瘤细胞与干之间的四种转化形式，并建立了肿瘤细胞与干之间的四种转化形式，并建立了相应的数学模型；评价、测量了大量国防所需要的核数据，在PRL等著名期刊上发表了系列的重要文章。

　　3.医学物理与影像医学物理与影像医学物理与影像医学

　　物理与影像本研究方向重点研究与核科学相关的医学物理与医学影像学，主要包括核磁共振成像技术、核医学成像技术、医学图像分析处理技术和射线治疗技术，正在承担着国家“973”课题等重大科研项目。近年来提出了设计超导MRI主磁体和多种射频线圈的新方法和0.5T永磁核磁共振成像装置的设计方案，发展了非均匀场核磁共振成像技术；开展了核医学分子功能代谢成像技术的研究。最近，国家“千人计划”学者高家红教授加盟本研究方向，将对本方向的发展起到极大的推动作用。