基于SIMULATE3程序对压水堆钍-钚燃料反馈性能及钚焚烧效率研究

采用类似于大亚湾900 MW压水堆的堆芯模型,使用燃料组件计算程序 CASMO4E和反应堆稳态分析程序SIMULATE3分别对铀燃料组件、铀钚燃料组件或钍钚燃料组件组成的堆芯的中子学特性进行了研究,分析了组件的燃耗深度、堆芯的平均燃耗、燃料温度系数与燃耗的关系。结果表明,钍钚燃料组件和铀燃料组件组成的堆芯中子特性相似,同时钍钚燃料用于焚烧武器级钚时,具有更高的焚烧效率。     

以钍代铀的核发电新技术

目前,核发电使用的是铀反应堆,但是,以色列希伯莱大学著名的核科学家拉德考斯基,已发明了以钍代铀的核发电新技术,并获得了美国专利,得到了日本和俄罗斯政府的认可。据称,这种使用钍反应堆的核发电技术,不仅可降低核电成本,而且可增加核能利用的安全性。 以钍代铀的核发电新技术,属世界首创。针与铀相比,钍的储藏量丰富,便于开采。用钍取代铀作燃     

基于Geant4的核孔膜生产模拟研究

利用核反应堆产生的裂变重离子碎片辐照固体薄膜,是生产核孔膜的主要方式之一。为优化反应堆核孔膜生产工艺参数,给核孔膜生产提供理论指导,本文基于Geant4开发了反应堆生产核孔膜的原理性模拟程序,对铀靶在热中子辐照下裂变碎片的生成及出射物理过程开展模拟,并分析计算了不同厚度下铀靶裂变碎片的出射能量、角度分布,从理论上优化了核孔膜生产中的铀靶厚度及固体薄膜厚度。结果表明,铀靶厚度为4 μm时裂变碎片出射强度最高;受裂变碎片射程的限制,反应堆生产核孔膜所用的固体薄膜的厚度最大约为8 μm。     

科技视野

我国核技术成就斐然 在近期举行的"中国核事业50年成就展"上,展示了半个世纪以来,我国在核武器、核电站、核技术应用、核科研教育体系等方面取得一系列巨大成就。 我国已建成一个比较完整的核科技工业体系,在维护国家安全和国民经济建设中发挥着重要作用。它包括了铀地质矿冶、铀浓缩、核燃料、元件制造、钚生产堆及后处理厂、铀钚冶金与加工、核武器研制、试验基地等。 我国在成功地研制出自己的"两弹一艇"(原子弹、氢弹、核潜艇)的基础上,核武器研制技术不断发展,核武器性能不断提高,为维护国家主权和领土完整发挥了重要作用。     

基于电解技术的可移动式铀钚污染金属部件去污方法研究

为了实现铀钚污染金属设备的深度去污,利用电解去污技术,通过实验室模拟试验,获取了适用的电解工艺参数、电解液成分和吸附阻滞材料,以钚做实验得到其平均去污效率为99.8%.自主设计加工了可移动式电解去污工程试验装置,并根据模拟试验得到的工艺参数,通过实验室冷去污试验和现场验证试验,对装置的去污性能、操作性能和安全性能进行了考核.结果表明:可移动式电解去污装置的运行良好,去污操作简便、安全,通过1～2次去污,可将初始污染程度为2～8 cpm/cm2的铀钚污染导电设备去污至本底水平0.04～0.08 cpm/cm2,废物产生量少,易于处理,可以满足较平整铀钚污染导电材料(如金属手套箱等)深度去污的要求.     

用低压燃烧－气相色谱法测定钢铁与二氧化钚中微量碳的研究

用低压燃烧－气相色谱法测定钢铁与二氧化钚中微量碳的研究＊周德海（四川大学原子核科学技术研究所）张林祥曾广文（北京４０１所）在人造核燃料钚的生产中，需要对钚中的微量碳进行分析．对于金属钚、铀和二氧化钚中碳的分析，通常采用电导法和测定二氧化碳体积法．但这...     

球床高温气冷堆闭式循环特性

从提高天然铀利用率和改进废物管理方面考虑,研究球床高温气冷堆乏燃料中铀钚的再利用和不同闭式燃料循环的特性。在250MW热功率球床模块式高温气冷堆示范电站铀钚循环的乏燃料中提取铀和钚为核燃料,设计了PuO2和混合氧化物(MOX)燃料元件,将新设计的燃料元件重新装入与示范电站有同样结构和尺寸的堆芯,分别形成纯钚燃料循环和MOX燃料循环。还研究了基于轻水堆级钚的燃料循环。采用了高温气冷堆物理设计程序VSOP,研究了高温气冷堆不同闭式循环的燃料利用和超铀元素焚烧特性。不同闭式循环钚消耗率分别为50%、46%和71%,天然铀的电利用率分别提高了6%、8%和20%。结果表明:高温气冷堆闭式燃料循环能有效焚烧钚同位素,适度提高天然铀的利用率。     

美国加紧生产特殊核材料

本文扼要介绍了美国近年来加紧生产核裂变材料的情况。１９９６年以５０件的速度生产钚弹芯，维持足够的核武器生产能力。必要时，可保持ＳＴＡＲＴ－Ｉ条约中规定的６０００件核武器。退役、拆卸得到的氚只能满足２０１０年以前的需求。从本年代初起，便开始规划届时所需的氚源。现在在探索两种生产方式：粒子束加速器和轻水反应堆，尚未作出最后决定。     

用硅胶吸附除去铀中~(95)Zr-~(95)Nb 的研究

从辐照过的核燃料中提取纯化铀和钚,目前仍以 Purex 流程为主。在该流程中得到的铀产品按 β—放射性物质的含量是合乎要求的;但就γ—放射性物质的含量而言,就超过了允许量的一到两倍。所含γ—放射性物质主要是~(95)Zr—(95)Nb 等裂变元素。从铀中除去~(95)Zr—~(95)Nb 在国外早就提出了用硅胶柱吸附除去的方法;我国台湾省也报     

基于ROOT的核孔膜生产可视化分析平台

利用核反应堆产生的裂变重离子碎片辐照固体薄膜,是生产核孔膜的主要方式之一。为优化反应堆核孔膜生产工艺参数,应用Geant4模拟计算了热中子辐照铀靶的出射裂变碎片数据,并基于ROOT搭建了核孔膜生产可视化分析平台。平台基于裂变碎片数据开展核孔膜生产过程模拟及分析,并将分析结果可视化展示。平台可分析计算膜厚度、孔隙率、连孔率等关键产品参数,从理论上指导准直角度、入射粒子密度等生产工艺参数。该平台可作为反应堆核孔膜生产中优化工艺参数的辅助工具。     

原子能为人类福利服务

就在我们这一代,人们看到人类进入了原子时代。但是人们并不认为原子时代始于1945年8月,当向日本投下了第一批原子弹的时候,而是认为始于1954年6月27日,当第一座原子发电站在苏联开始运转的时候。从第一座原子发电站到原子动力技术第一座原子发电站是怎样的呢?原子发电站的心脏是一个反应堆。这是一个特别的反应堆,在这个反应堆中进行着铀核里面的能量变成可以利用的热能的转化。热能就被用来推动产生电力的涡轮发电机。原子发电站的“燃料”是浓缩铀,它合有5%的铀—235。反应堆里全部约贮置五百五十公斤的铀。发电能力为五千瓩的原子发电站一昼夜只     

核武器家族中的新星——中子弹

目前,核武器有三代:第一代是原子弹,即利用铀235或钚239等重原子核裂变反应瞬间释放巨大能量的核武器;第二代是氢弹,即利用氢的同位素氘、氚等轻原子核的聚变反应瞬间释放巨大能量的核武器;第三代是特定功能核武器,主要有钻地核弹头、中子弹、电磁脉冲核弹头(又称高能射频核弹头)等。中子弹是第三代核武器家族中的成员。何谓中子弹?中子弹又称弱冲击波强辐射弹,是一种利用中子辐射大规模杀伤对方人员等有生目标的一种核武器,实质上是一种特殊的低当量小型氢弹,其最大的特点是“对人不对物”。中子是基本粒子的一种,是原子核的组成部分。     

中子多重性数学模型分析及其推证研究

针对中子多重性分析计算方法中存在的问题展开研究,提出了样品铀和钚增殖因子M、样品诱发裂变率F、样品反应率与自发裂变中子发射率的比值α的优化计算方法。首先通过数学分析及推导得出了样品铀的M和F的计算公式,提出更为精确的计算方法;其次运用反证法证明了现有文献关于钚材料的M、F及α计算中存在的问题,订正其纰漏,提出了更容易实现的计算方法。该优化计算方法步骤简明、可操作性强,具有很强的实用价值。     

铀-铅测年数据聚焦分析

铀-铅同位素测年是最古老和最精确的地质年龄测定方法。该方法还包括钍-铅年龄测定,是利用母同位素（放射性元素铀、钍）与其衰变形成的子同位素（铅同位素）的相对丰度测定样品年龄的方法。锆石是最常用的铀-铅同位素测年矿物,其他矿物如独居石、晶质铀矿、沥青铀矿、钍矿等也可以用于测年。随着计算机技术、质谱技术的不断发展,铀-铅同位素地质年代学获得了突飞猛进的发展,并推动了整个地球科学的发展。目前,铀-铅同位素测年已广泛应用于测定成岩和成矿年代,以及岩石成因、壳幔相互作用、区域地质演化等研究。     

比黄金贵百倍的重金属——钚

钚是一种放射性元素,化学性质跟铀相似,符号 Pu,原子序数94。它是可见量制造出来的第一种人造元素。它的比重是铁的两倍,较金、银都重,貌似白银。钚金属异常稀贵,身价要比黄金贵上百倍。四十多年前,科学家们利用加速器的重氢核轰氧化铀时第一次发现了钚,结果整整奋斗了四个月,才喜获相当于头发丝的千分     

670矿床多期成矿作用特征及控矿因素研究

670矿床是典型的火山岩型富铀矿床,具有多期成矿特征。主要成矿期可分为两期。早成矿期矿化主要和红化有关,成矿溶液主要由大气降水组成,其中铀主要以UO_2(CO_3)_2~(2-)形式存在(99.6%),矿化温度133℃(平均值),成矿时代131Ma;晚成矿期成矿溶液主要为岩浆水,铀以UO_2(CO_3)~(2-)(89.4%)和UO_2(SO_4)_2~(2-)(9.2%)形式存在,矿化温度239℃(平均值),成矿时代为106.3±2.1Ma.670富铀矿床的形成是两期成矿作用叠加、多种因素复合作用的结果。     

核材料若干最新参数

国际原子能署（ＬＡＥＡ）正在重新评价用于决定安全装置研究的及时性和目标数量参数。该研究回顾了自七十年代参数确立以来的技术发展和结论。这些不存在放松目标数量与反应堆级钚相对于武器级钚的转变时间的理由。对低浓缩铀而言，特别是那些具有先进浓缩铀能力的国家，这可能对浓缩探测时间是有诱惑力的。     

可控核聚变研发将因人工智能而提速

<正>核聚变是将两种氢同位素——通常是氘（音“刀”）和氚（音“川”）——加热到极高温度,使原子核熔合,释放出氦和以中子形式存在的大量能量的过程。理论上,几克反应物就可产生一太（即一万亿）焦耳的能量,这相当于发达国家一个人在6 0年内所需的能量总和。氘氚聚变不同于铀钚裂变,主要产物为惰性气体氦,     

印度挤进“伽利略计划”剑指“热核”计划

第六次欧盟-印度峰会于9月7日在印度新德里举行。此次印欧峰会的一个重头戏是双方签署了“伽利略计划”合作协定，而且双方还表示有意向在国际热核实验反应堆（“热核”计划）上进行合作。这样一来．印度终于挤进了“伽利略计划”，虽然能否最终加入“热核”计划现在说还为时尚早．     

基于RBF神经网络的钚年龄定量识别

利用RBF网络建立了γ指纹与钚年龄和核素初始丰度之间的映射,以γ指纹为特征,采用模式识别方法实现了钚年龄的定量识别。对已知和未知钚材料γ指纹的识别研究结果表明,基于RBF神经网络的钚年龄模式识别方法充分利用了γ指纹的全部信息,克服了传统γ能谱分析方法的不足,通过建立相应的训练样本集,方法可准确识别未知钚材料的年龄,并可对其历史和来源做出准确推断。