中日合作交流樱花系统

2023年2月20日至3月13日，樱花科技计划活动分为6天举行。大家对本期中日交流活动表现出了极大的兴趣，共计141名学生以线上形式参加了本期活动。日本静冈大学（Shizuoka University）Oya教授和正在静冈大学做CSC访问学者的周启来副教授为本次活动做了精心的准备。本期活动以“极端环境服役材料的研发和分析技术”为主题，学习核反应堆等极端条件下材料的辐照行为及材料结构的表征技术，同时以线上形式参观日本静冈、京都和奈良的文化遗产，增进我校师生对日本核材料研究前沿及日本风土人情的了解，促进中日双方的学术与文化交流。 开幕式上，静冈大学理学部Tanaka部长与我校材料科学与工程学院殷官超副院长致辞。Tanaka部长表示非常高兴能够主办本期樱花科技计划活动，为使本次活动的内容更为丰富多彩，还邀请了京都大学（Kyoto University）的两位老师讲解先进金属与陶瓷材料的辐照行为，旨在培养能够为可持续能源研发做出贡献的优秀青年人才。Tanaka部长还希望能通过本次活动增进各位同学对日本文化的了解，并诚挚地邀请各位同学访问日本、来日本学习交流。殷官超副院长对Tanaka部长及静冈大学理学部为本次樱花科技计划的筹备表示感谢，期待双方充分发挥各自在能源材料和放射化学领域的优势与特色，培养具有国际视野的复合型人才，为解决世界能源问题贡献力量。 双方领导致辞后，同学们通过观看视频参观了日本东海道和静冈县，了解了静冈县的地理位置与文化遗产。静冈大学放射科学教育研究推进中心负责人Oya老师介绍了富士山脚下的静冈县，列举了大家熟悉的高达、樱桃小丸子和田宫模型，并向大家介绍了静冈县的茶叶、海鲜罐头等特产。播放了静冈市的游览视频，使大家进一步了解骏府城、东照宫等历史遗迹。在预先录制的校园视频中，介绍了位于日本平的静冈大学校园风光，大家对静冈大学错落有致的校园格局印象深刻。 在2月20日的授课中，Oya老师详细讲解了放射性核素氚的原子结构与放射化学特征，系统地介绍了氚的半衰期、衰变时所释放的β射线飞程及氚的测定方法。同学们学习了放射性核素的基础知识，并接触了一些新的概念，例如，生物半衰期，这些均给同学们以很大的启发，使同学认识到学习跨学科知识的重要性。在此基础上，Oya老师继续讲解了氚对土壤和人体的影响，在课程上给出了思考题让大家计算与作答，并在授课结束后布置了作业。Oya老师将日本大学课堂的教学模型完整带入到了樱花科技计划中，同学们在学习新知识的同时获得了全新的课堂体验。 在2月27日的授课中，Oya老师讲解了X射线光电子能谱分析技术（XPS）。进入导师制的部分同学使用过XPS，但对XPS的工作原理并未有深刻明晰的认识。在这堂课上，Oya老师从内核电子的激发、光电子的产生、电子与原子核的相互作用等量子力学模型深度讲解了XPS测定机理，并随堂插入了思考题引导同学们理解与消化所学知识。随后，Oya老师细致入微地讲解了XPS设备的构成与工作原理，包括离子真空泵、CCD相机、X射线源、靶材类型与特性、分析仪、离子枪等部件。最后预留了时间回答大家的问题，与同学们互动。许多同学上完课后表示这是第一次接触到先进材料结构表征设备的工作原理及国外大学的教学模式，也感慨所学知识的局限性，进而认识到学习材料、物理、化学等多学科知识的重要性。 2月28日与3月5日课堂教学由分别由京都大学Yabuuchi和Hinoki两位老师担当。Yabuuchi老师讲授“金属材料中的辐照损伤以及点缺陷”。授课中，Yabuuchi老师介绍了温度对材料物理性质的影响，并拿出铝合金饮料罐分别在室温以及液氮两种温度下剪断，通过观察饮料罐的弯曲与断裂行为，同学们直观地了解了温度对材料塑性的影响。随后，Yabuuchi老师讲授了应力应变曲线、屈服强度等材料力学的基本概念，通过扫描电镜、透射电镜等材料组织表征结果展示陶瓷的显微缺陷，包括点缺陷、线缺陷和裂纹等，并进一步介绍了各类缺陷的萌生与形态演化过程。 京都大学的Hinoki老师长期从事碳化硅（SiC）材料的研发，因而Hinoki老师用大量科研中的实例讲解了SiC材料的特性、制备方法及材料研发中所遇到的问题。传统SiC纤维增强复合材料难以满足在反应堆高温、粒子辐照、腐蚀等苛刻工作环境的要求，Hinoki老师研发的新型SiC/SiC纤维增强复合材料具有良好的高温结构稳定性。他通过视频展示了SiC纤维的编织过程及实验设备的工作原理，指出通过材料结构设计与结构修饰，可提高SiC纤维的高温力学性能与抗辐照性能，所研发的新型SiC/SiC纤维增强复合材料在宇航和核电等尖端领域中具有广泛的应用前景。 3月7日的活动内容为实验室参观及文化交流。周启来老师提前录制了静冈大学放射科学教育研究推进中心实验室设备的视频，为同学们详细介绍了三束离子同步辐照及升温热脱附联机系统、离子辐照及傅里叶红外光谱联机系统、离子辐照-升温热脱附-X射线光电子能谱分析系统、氘氚等离子体驱动渗透系统、氚热脱附系统（氚-TDS）等静冈大学的各类实验设备。这些设备大部分由学生自行组装与维护，体现了日本学生较强的学习与动手能力。此外，周启来老师和日本学生Hoshino、Sanfukuji还前往京都大学能源理工学研究所录制了复合离子束材料辐照装置（DuET），为大家讲解了DuET实验装置的参数与应用。DuET装置可以同步发射不同能量的离子束，实现高温下Fe离子和He离子的同步辐照，在先进核材料研究领域具有广泛的应用。Oya老师详细讲解了在放射线管理实习教学中常用到的正比计数管工作原理及其应用。此外，周启来老师及日本学生还前往京都和奈良的历史景点为大家录制了金阁寺、伏见稻荷大社、奈良公园和东大寺的视频，为大家介绍各个历史遗迹背后的故事。 3月13日开展了中日师生学术交流活动，我校学生王桥和程白云分别做口头报告，题目为“含铅锂陶瓷的制备及结构稳定性的研究”和“乳液法制备锂陶瓷微球的研究”，并与日本学生Hoshino和Sanfukuji进行了学术交流。两位同学也是第一次在国际交流活动中做口头报告，在报告的准备中付出了大量的心血，交流中收获满满。报告结束后，Oya老师以数据的形式对本次活动进行了总结，并回答了同学们关于放射性核素、材料结构分析、留学与深造等方面的问题，并邀请大家在下期的樱花计划活动中访问日本。