原子能科学技术杂志

北京ISOL项目进展

关键词: 放射性核束  在线同位素分离  炮弹碎裂  

北京ISOL(北京在线分离丰中子束流装置,亦简称BISOL)是由中国原子能科学研究院和北京大学联合提出的一台大科学装置。项目建设包括反应堆与加速器驱动放射性核束离子源、强流氘离子加速器、高功率靶站与核能材料辐照装置、放射性核束后加速器、放射性核束实验站等。装置建设方案已初步确定,装置建成后可产生较国内外现有装置强度高1~2个量级的极...

核部件缓发γ能谱时间演化行为模拟

关键词: 核部件  裂变产物  时间演化  蒙特卡罗模拟  

在分析无外中子源照射条件下核部件中裂变产物的来源及其释放缓发γ射线机理基础上,提出了应用CINDER90程序计算核部件中裂变产物活度的方法,计算并分析了裂变产物的种类、活度及其随辐照时间和冷却时间的变化规律,继而根据裂变产物β-衰变释放的特征γ射线的能量与分支比数据,计算得到了核部件中裂变产物缓发γ射线源项,并应用蒙特卡罗方法计算了核...

Al丝物理状态调控及对芯晕演化特性的影响

关键词: 快直线脉冲变压器  芯晕  击穿  气化  

基于快直线脉冲变压器(FLTD)平台开展了数十kA电流下Al单丝芯晕演化特性研究,实验发现丝过早发生电压击穿会减少丝芯的能量沉积,而晕等离子体的迅速发展将约束丝芯的进一步膨胀,降低丝芯膨胀速度。通过调整负载两端的初始电压、丝长及增加闪络开关等手段,抑制了Al丝的过早击穿,增加了早期能量沉积,获得了不同的丝芯物理状态(部分气化或完全气化)...

高温低氧条件下膨润土添加碳酸钠和菱铁矿试验研究

关键词: 膨润土  高温低氧  胶体  可交换阳离子  矿物成分  

为探究处置库高温低氧条件下,添加剂对膨润土-北山水体系化学性能的影响,开展了膨润土-北山水体系中添加菱铁矿和碳酸钠的试验研究。研究了体系pH值和Eh值、胶体zeta电位和黏度、膨润土中可交换阳离子和矿物成分以及液相离子成分随碳酸钠和菱铁矿添加量的变化。结果表明,90℃低氧条件下膨润土中添加碳酸钠不仅可使体系的pH值维持在7.84~8.99,而...

铀烧绿石基玻璃陶瓷固化体的合成及化学稳定性评估

关键词: 铀  烧绿石  玻璃陶瓷  高包容量  高富集度  化学稳定性  

为改善核素铀在玻璃陶瓷固化体中包容量低、亲玻璃而疏陶瓷的赋存问题,本文采用预处理与熔融-热处理相结合的方法,制备了含铀母玻璃(PG)和铀烧绿石基玻璃陶瓷(GC)固化体,并借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM-EDS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等检测手段,表征了GC固化体的物相结构并评估了其化学稳定性。XRD结果表明,GC固化体中...

小型模块式反应堆螺旋管蒸汽发生器设计和热工水力分析

关键词: 一体化模块式反应堆  螺旋管蒸汽发生器  设计  流动和换热  

近年来,国际上一体化小型模块式反应堆发展飞速,我国也正在加速研制一体化小型模块式反应堆。本文针对15 MW的一体化小型模块式反应堆,设计一种螺旋管式蒸汽发生器,共12个蒸汽发生器组件均匀分布在反应堆堆芯围板外侧和压力容器内侧壁的环形空间中,每个组件含5层、25根螺旋管,整个蒸汽发生器共300根螺旋管。给出了蒸汽发生器的具体参数,分析了蒸...

密集颗粒流动的连续性方法应用研究

关键词: 密集颗粒流  物质点法  颗粒坍塌  固体颗粒靶  

颗粒流动广泛存在于自然现象和工程应用中,无论是山体坍塌还是工程上球床模块式高温气冷堆和中国科学院近代物理研究所提出的新型流态固体颗粒靶概念。本文基于适用于处理大变形问题的物质点法(MPM),采用μ(I)流变模型,实现了用连续性方法模拟密集颗粒流动的计算框架,并模拟了颗粒坍塌实验和漏斗流动现象,数值模拟结果与实验结果、DEM计算结果均...

过冷水流经通道的闪蒸临界流模型研究

关键词: 两相临界流动  热力学非平衡  两流体模型  闪蒸  

反应堆发生失水事故时,破口处的临界流量决定着冷却水系统的装量,影响着堆芯燃料元件温度分布,对事故后果起重要作用。为了更好理解临界流动中各项参数的变化规律及机理,提出了两流体六方程临界流动模型,用来计算初始滞止状态为过冷水通过通道的临界流量。模型中既考虑了两相之间的动力学不均匀,也考虑了相间热力学不平衡。模型中引入了合适的计...

防振条约束失效对蒸汽发生器传热管面内流弹失稳的影响研究

关键词: 蒸汽发生器传热管  防振条  约束失效  面内流弹失稳  

根据防振条布置以及面内支承连续失效个数,将防振条面内约束失效分析划分为多种工况,分析了不同工况下面内约束失效对传热管面内模态的影响,采用各位置阻尼在振型函数上进行加权平均的方法计算了各阶模态的阻尼比,进而研究了防振条面内不同约束对传热管面内流弹失稳的影响。分析结果表明,随着面内支承连续失效位置的增多,弯管段面内首阶模态频率...

不凝结气体对蒸汽浸没射流压力振荡强度的影响

关键词: 不凝结气体  蒸汽浸没射流  压力振荡强度  

对含不凝结气体(空气)的蒸汽浸没射流压力振荡特性进行了实验研究。研究发现,含有少量不凝结气体时,蒸汽浸没射流凝结形态发生显著变化。含不凝结气体的压力振荡强度较纯蒸汽时明显变小,但含有少量不凝结气体的压力振荡强度随空气质量分数的增加整体呈缓慢上升趋势。压力振荡强度随径向距离的增加而单调减小,随轴向距离的增加先增大后逐渐减小,...

单盒钠冷快堆燃料组件堵流事故的CFD分析

关键词: 钠冷快堆  堵流事故  数值模拟  包壳温度  

钠冷快堆大都采用金属绕丝来固定燃料组件,细长狭窄的流道容易积聚腐蚀沉积物,可能会引起钠的局部沸腾和包壳的传热恶化。本文利用商用计算流体动力学软件STAR-CCM+程序对中国实验快堆单盒燃料组件的堵流事故进行了数值模拟,分析了包壳内壁面温度与冷却剂在堵块附近的轴向流场分布,并与正常工况下的计算结果进行对比。计算结果表明:实心介质堵流...

海洋环境下浮动核电站堆内燃料组件结构安全分析

关键词: 海洋环境  浮动核电站  燃料组件  结构安全  海上换料  

针对海洋环境下浮动核电站堆内燃料组件的结构安全问题,结合水动力学和结构力学,考虑燃料组件在堆内作业和海上换料两种状态,以及海洋环境下船体随机运动响应的影响,对燃料组件的结构载荷进行计算,从而校核燃料组件在堆内作业时的结构安全,并为实施海上换料作业的可行性提供理论依据。以海洋核动力平台为例,首先对平台进行时域计算,得到船体重心...

基于统计抽样的敏感性系数计算方法

关键词: 蒙特卡罗方法  抽样  敏感性系数  核工程  

分析核系统的不确定性和敏感性,对于减小核设计的设计余量、提高核系统的经济性具有重要意义。基于统计抽样的不确定度分析方法,由于算法简单、可考虑高阶效应且对响应量没有特殊要求等,越来越受到重视。但之前认为基于统计抽样法很难进行敏感性系数分析,其原因主要是响应量的变化是由多变量同时变化引起,很难把单独一个变量的变化导致的响应量...

基于特征线法计算的超细群慢化方程求解方法

关键词: 超细群  慢化方程  特征线法  

为实现对复杂几何、复杂能谱组件的精细计算,提出了一种基于特征线的超细群慢化方程求解方法。通过耦合特征线法中的固定源计算,在共振能量范围内建立超细群慢化方程,通过精细能谱获得复杂结构下的共振自屏截面。对典型压水堆栅元问题、带有温度分布的栅元问题、燃料内部存在不均匀性的栅元问题以及板状燃料组件问题进行了计算。结果表明,基于特...

Inconel 617合金中第二相的析出规律研究

关键词: m23c6碳化物  析出强化  inconel  617合金  

利用SEM和TEM对Inconel 617合金在700℃时效0~1000 h后的M23C6碳化物和γ′-Ni 3(Ti,Al)相的析出规律及第二相析出对硬度的影响进行了研究。结果表明,700℃时效过程中样品在160 h时达到硬度峰值,且硬度的提高与晶界处析出的不规则M23C6碳化物、晶粒内部析出的棒状M23C6碳化物和球状γ′相有关,其中γ′相对材料的强化效果更明显。时效初期,第二相以...

反应堆压力容器内壁面异种金属焊接缺陷的修复及力学评价

关键词: 异种金属焊接  焊接缺陷  焊接修复  力学评价  反应堆压力容器  

某核电站反应堆压力容器(RPV)制造期间超声检测(UT)显示,顶盖法兰内壁面堆焊层熔合线附近出现大范围连续焊接缺陷,环向跨度大于8°,造成大范围低合金钢母材减薄。针对上述缺陷的产生开展了根本原因分析,结合技术现状给出补焊不锈钢的修复方案并展开详细的力学评价,从应力、疲劳和密封角度分析该缺陷对RPV性能的影响,论证了该修复方案的可行性。补...

中国散裂中子源靶体研制

关键词: 中国散裂中子源  靶体  钨靶片  遥控维护  

中国散裂中子源(CSNS)靶体选用钨为靶材、钽为包覆层,采用包套法结合热等静压扩散焊工艺制备了钽包覆钨靶片。经检测,钨钽界面结合良好,钽层与钨基体平均结合强度大于64.07 MPa。靶体将钨靶片分成厚度不等的11片,散热采用一进一出的并行流结构,利用CFD软件进行了模拟计算,钨靶片间冷却流道间隙为1.2 mm,100 kW满功率运行情况下靶体最高温度为182...

中国散裂中子源反角白光中子源准直器的设计与测试

关键词: 中国散裂中子源  反角白光中子源  白光中子束流  准直器  

为获得核数据测量所需的束斑形状及较低的实验本底,反角白光中子源需通过准直器对束流进行刮束准直。以中子开关为例,根据相关要求确定了整体的设计方案。通过将挡块一分为二的设计,解决了小直径深孔加工的难题。利用有限元分析软件,优化了真空盒的外形结构及密封方式。针对挡块的工作环境,搭建了可用于真空的高精度耐辐射移动平台。经测试,中子...

Quadratic Shepard插值法在TPC探测器电场计算中的应用

关键词: 有限元分析  电场计算  细丝电极  插值方法  

获得准确、连续性好的电场分布数据是开展时间投影电离室(TPC)探测器模拟计算的重要基础。本文基于常用的有限元程序ANSYS,实现了TPC探测器3D电场计算及电场数据在探测器模拟程序GARFIELD中的读入。采用Quadratic Shepard插值法,对电场数据进行了插值处理。计算结果表明,Quadratic Shepard插值法能在周围插值点分布极端不均匀情况下获得较为准确...

14MeV快中子照相用光纤转换屏研究

关键词: 快中子  照相  光纤转换屏  

快中子照相技术因其超强的样品透视能力而成为射线无损检测技术近年来研究的热点,转换屏是中子照相装置的关键部件。光纤转换屏是一种新型的快中子照相转换屏,较大程度兼顾了光纤阵列的高探测效率和荧光屏的高成像质量,具有很好的应用前景。本文以D-T加速器为中子源,用ZnS和环氧树脂以及光纤研制了快中子照相光纤转换屏,耦合科学级CCD数字成像系...

基于内充气正比计数器长度补偿法测量85Kr放射性活度浓度

关键词: 85kr  正比计数器  绝对测量  放射性活度浓度  

放射性惰性气体活度浓度的绝对测量是进行其量值传递的基础。为实现放射性惰性气体85 Kr活度浓度的定值,本工作基于内充气正比计数器长度补偿法,进行了85Kr放射性活度浓度的绝对测量。结果表明,在气压56.15 kPa、工作电压1675V和1700V条件下,85Kr放射性活度浓度为10.64Bq/mL,合成标准不确定度为0.60%,与国际先进核素计量实验室关于85Kr的测量结...

康普顿成像系统角分辨影响因素的理论及模拟研究

关键词: 康普顿成像系统  散射角误差  位置灵敏czt晶体  

为了对康普顿成像系统的结构设计提供参考,本文提出了一种理论与模拟计算相结合的对双层位置灵敏CZT晶体组成的康普顿成像系统散射角误差进行估算的方法,并利用该方法对康普顿成像系统散射角误差进行了研究。结果表明,对662 keV、1.33 MeV和2 MeV的入射光子,该成像系统的康普顿散射角误差分别为5.54°、4.82°和4.52°,散射角误差主要来自于探测系...

基于波带片纳米聚焦装置的快速扫描X射线荧光成像实验系统

关键词: 同步辐射  纳米聚焦装置  快速扫描荧光成像  

在上海光源硬X射线微聚焦光束线站BL15U1,为提高波带片纳米聚焦装置的X射线荧光成像实验效率,设计实现了一种快速扫描荧光成像实验装置。该装置包括运动控制系统、样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统。运动控制系统设计了闭环反馈控制、样品台电机运动控制和扫描轨迹,实现了快速扫描过程中样品的准确定位。样品荧光探测系统和实验数据同步...

扫描式质子束剂量分布成像仪的研制及性能分析

关键词: 重离子治疗  扫描式质子束  质量控制  闪烁荧光  剂量分布成像仪  

在重离子癌症治疗技术中,保证重离子束的质量(均匀性、束斑大小和位置、能量等)非常重要。为满足临床对重离子束质量的要求,本文设计了一种新型质子束剂量分布成像仪。该剂量分布成像仪基于闪烁屏、镜面反射屏与光学信号采集装置,将重离子束通过硫氧化钆闪烁屏转化为可见光,通过采集可见光信号,对重离子束予以质量控制。同时通过精密的电动位移...

高能电子成像直线加速器低电平控制系统研制

关键词: 数字低电平  iq解调  反馈控制  

为了能开展高能电子成像相关实验研究,中国科学院近代物理研究所建造了一台S波段的射频电子直线加速器。为保证实验用束流品质和加速器稳定运行的要求,设计了一套低电平控制系统,利用上下变频、IQ解调技术,实现了相位的反馈控制。本文介绍了低电平控制系统的设计及数字化算法的实现,给出了系统闭环实验的测试结果,实现相位控制精度达到±0.5°(峰...

瞬态闭锁试验在0.13μm大规模集成电路中引起的潜在损伤

关键词: 处理器  剂量率  电离总剂量  闭锁  潜在损伤  

瞬态剂量率辐射试验会引起集成电路发生损伤或失效,其原因至少有两种:闭锁大电流引起的电路内部金属互连熔融;累积电离总剂量引起的氧化层电荷造成阈值电压偏移。本文以一种0.13μm体硅CMOS处理器为对象,研究了瞬态剂量率和稳态电离总剂量辐射效应规律。结果表明:瞬态剂量率闭锁效应对处理器造成了显著的潜在损伤,导致其总剂量失效阈值从1030 Gy(...

电迁移技术在获取核素迁移参数中的应用

关键词: 电迁移  88sr  柯尔碱膨润土  流出法  

电迁移技术可快速、高效获取核素迁移参数,在核素迁移研究领域具有广阔应用前景。传统电迁移方法利用电场驱动核素离子快速定向运移,通过土体精确切割、浓度定量测定及理论模型拟合可快速获取核素在土体中的扩散迁移参数,目前该技术在单一种态核素的迁移研究中已得到成功应用,但仍无法满足强吸附性核素的迁移实验研究需要。为此,本文对传统电迁...

《原子能科学技术》第53卷总目次