中子源的注量率测量

通过进行中子源注量率测量后,为保证进入中子源库的实验人员的安全范围提供第一手参考资料。进行中子研究具有巨大的科学价值和社会影响力。本文阐述了对238Pu-Be 20ci中子源的注量率测量方法,测得离中子源距离约半径R=60cm辐射场的中子的注量率为0.0682cm-2.s-1,并对实验测得的结果进行了分析。     

ILU-GCR算法用于高温气冷堆中子时空动力学实时仿真

将带不完全LU分解预处理的广义共轭残量（ILU—GCR）算法用于高温气冷堆中子时空动力学程序中形状函数的计算,通过与几种经典迭代方法比较,ILU—GCR算法的优势比较明显,可以达到实时仿真计算要求．对给定功率的高温气冷堆模型,模拟了“弹棒”事故情况下考虑过功率保护与ATWS两个过程中堆芯反应性、堆内各能群中子平均注量率、堆芯相对功率、堆内温度等物理量随时间变化,计算结果与理论分析一致．     

高温气冷堆温度反馈的集总参数法模拟

该文研究了模块式高温气冷堆的堆芯热工反馈模型。在三维圆柱几何堆芯中子时空动力学改进准静态方法的基础上,应用集总参数法建立了模块式高温气冷堆堆芯温度反馈的热工模型。将全堆划分为燃料颗粒、等效慢化剂和反射层3个区域,通过热工反馈求解反应性变化。在反应性扰动和冷却剂丧失情况下,模拟了反应性、堆内各区温度、各能群中子平均注量率以及相对功率等物理量随时间的变化。模拟结果与理论分析一致,初步实现了高温气冷堆的物理热工耦合。     

中子辐照对晶体硼比热容影响的实验研究

在中国原子能科学研究院的微型堆上对高纯度晶体硼粉末样品进行了不同时间(16、24、32、40、48、56、64 h)的辐照,然后用调制差示扫描量热法(MDSC)分别测量了不同中子辐照注量样品的比热容.结果表明,100℃～380℃温度范围内的平均比热容随中子辐照注量线性增大,决定系数为0.9896.最后对实验结果从理论上进行了分析.     

强流中子发生器n—γ辐射场参数的测量

为满足强流中子发生器１４ＭｅＶ中子的辐照实验要求，已建立了基本配套的中子注量测量装置和两个环境剂量监测站。在样品待辐照的近靶区，测量了中子能谱、中子和γ剂量的空间分布。ｎ－γ辐射场参数的测量将为中子物理实验和加速器的安全运行提供有用数据。     

中国绵阳研究堆CMRR中子散射平台及应用

20 MW中国绵阳研究堆(CMRR)上的中子科学平台,首期建设6台散射谱仪和2台中子成像装置,从2013年以来全部投入使用. CMRR的中子科学平台,可分别从事热、冷中子散衍射实验测试.实测用于中子散射实验的热中子注量率为2.4×10~(14)n cm~(-2)s~(-1),冷中子注量率为10~9n cm~(-2)s~(-1).首期运行的谱仪分别为:高分辨中子衍射仪(HRND)、中子应力分析谱仪(RSND)、高压中子衍射仪(HPND)、小角中子散射谱仪(SANS)、飞行时间极化中子反射谱仪(TPNR)、冷中子三轴谱仪(CTAS)和冷/热中子成像装置(CNR).此外,二期有8台自主建设的谱仪,将在未来2–5年内建成并投入使用.目前CMRR每年运行超200天,其中提供给用户的束流超60%.本文重点介绍了CMRR中子科学平台及其在软物质、磁性膜材料、航空、基础物理等领域的典型应用.     

烟叶烘烤试验箱内流热场数值模拟与导流板参数优化

为了提高烟叶烘烤试验箱内流热场分布的均匀性,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法模拟了试验箱内挂满烟叶情况下的气流场和温度场,结合正交试验法探究了箱内导流板结构和布置位置对气流均匀性和温度均匀性的影响。结果表明：考虑交互作用下,导流板角度(A)、导流板高度比(B)和导流板距离差(C)3个因子对试验箱内总均匀性影响的主次顺序为AB>B>AC>C>A>BC,交互作用明显。使箱内总均匀性效果最佳的导流板参数组合为A₂B₁C₂,即导流板角度120°、导流板高度比1∶5、和导流板距离差77 mm。加装最佳组合导流板的温度不均匀度相比无导流板的温度不均匀度降低了62%,速度不均匀度相比无导流板的速度不均匀度降低了68%,改善效果明显。研究成果在改善烟叶烘烤试验箱烘烤质量、提高烟叶烘烤效率以及保证良好烟叶烘烤工艺数据库的建立上具有重要意义。     

反应堆压力容器钢辐照硬化脆化的中子注量率效应

 针对中子注量率对核电站反应堆压力容器(RPV)钢辐照硬化脆化的影响,总结了不同铜含量RPV 钢的辐照硬化脆化的中子注量率效应.结果表明,在低铜(Cu≤0.08%)和高铜(Cu>0.08%)RPV 钢中,中子注量率对辐照硬化脆化有不同的作用结果.在中子注量率≤1×10¹² n·cm^-2·s^-1(E>1 MeV)的条件下,中子注量率对低铜RPV 钢辐照硬化脆化无明显影响,在>1×10¹²n·cm^-2·s^-1(E>1 MeV)的条件下,尚无确定结论;高铜RPV 钢辐照至富铜团簇硬化平台后,注量率对硬化脆化无影响,而达到辐照硬化平台之前,注量率对辐照硬化脆化有不同影响.     

双极晶体管中子辐照后的高温退火特性

利用硅双极晶体管在线监测中子注量,其直流增益和损伤常数是作为探测器指标的重要参数。高温退火可使受到中子辐照的双极晶体管性能部分恢复,进而可以重复使用。开展高温退火特性研究,分析双极晶体管直流增益的恢复程度以及损伤常数的重复性。在快中子脉冲堆上对贴片型3DG121C双极晶体管进行三轮中子辐照,每轮辐照累计注量2.64×10~(13)cm~(-2)。经过第一轮中子辐照后,双极晶体管直流增益下降至辐照前的40%,经过180℃连续24 h的高温退火后,直流增益恢复至辐照前的67%;经过第二轮辐照后,直流增益下降至第二轮辐照前的50%,在相同条件下退火后,直流增益恢复至第二轮辐照前的73%;经过第三轮辐照后,直流增益下降至第三轮辐照前的58%,在相同条件下退火后,其直流增益恢复至第三轮辐照前的87%。三轮实验结果表明:双极晶体管直流增益倒数随辐照中子注量变化的线性关系基本一致,具体表现为其损伤常数具有很好的重复性。利用该高温退火特性,将双极晶体管作为中子注量探测器应用于快中子脉冲堆中子注量在线监测,监测结果与活化箔结果基本吻合。     

98Mo中子俘获截面的实验测量及Monte Carlo修正

98Mo是一种重要的聚变堆包层材料。因此,准确测量它的中子俘获截面数据对于堆的设计和辐射防护具有重要意义,为此在四川大学2.5 MeV静电加速器上,以7Li(p,n)7Be和T(p,n)3He反应作为中子源,以197Au作为标准,用相对活化法测量了98Mo(n,γ)99Mo在29~1100keV能区中子俘获截面,并用MCNP 4C程序对实验中由中子的多次散射、注量率衰减效应等引起的偏差进行了修正,最后将所得结果与已有数据进行了比较。     

MVP程序在中国先进研究堆上的应用研究

MVP是日本原子能机构（JAEA）研发的蒙特卡罗输运程序,通过模拟中子和光子输运,能够计算有效增殖因子、中子注量率和各种反应率等参数,MVP程序自带多个连续能量的点截面数据库,并能处理指定温度下的中子截面库,计算温度相关的问题。程序采用体组合的方式描述几何模型,具有精确描述复杂三维几何结构的能力。通过与BURN模块的耦合可进行燃耗计算,可用于分析与时间相关的问题。文章对MVP程序在中国先进研究堆（CARR）上的应用进行了初步研究,利用MVP程序对CARR进行了剩余反应性计算和燃耗计算。通过与扩散程序计算结果进行比较,证明了MVP程序是CARR堆运行物理分析的良好选择,为今后的实际运用奠定了良好基础。     

室内环境中子能谱及剂量率的多球谱仪测量

利用自主研发的多球中子谱仪对北京市某室内环境中子能谱及剂量率进行了测量。从中子能谱获得了能量低于20MeV的环境中子注量率为2.83×10~(-3)cm~(-2)·s~(-1),估算出环境中子总注量率为3.54×10~(-3)cm-2·s~(-1);利用中子注量与周围剂量当量转换系数计算出了能量低于20MeV中子周围剂量当量率为(1.5±0.1)nSv/h,总中子周围剂量当量率为(2.1±0.1)nSv/h,与中子剂量仪测量值(2.3±0.2)nSv/h基本一致。该文测量结果与相近纬度比较相差不多,可以为评估北京室内环境中子剂量提供参考。     

援15MW多用途重水研究堆(MHWRR)的设计建造

阿尔及利亚多用途重水研究堆是我国第一个大型核设施出口项目。由于对堆芯物理布局、内壳结构、工艺管、热工和流体系统及重要部件的设计采取一系列技术创新,使反应堆额定功率达到15MW,最大热中子注量率达2.4×10~(14)中子/厘米~2·秒。为满足当代国际上对研究堆安全水准日超严格的要求,制定了完整的、自洽的、适合我国国情的重水堆设计标准体系;在完善和加强纵深防御体系方面,严格采用多重性、多样性、独立性等可靠设计技术;贯彻辐射防护的ALARA原则,采取了一系     

^96Zr（n,2n）^96Zr反应截面测量

锆是 D- T聚变堆不可缺少的材料之一 ,详细研究 9 6Zr( n,2 n) 95Zr反应截面 ,对聚变堆的设计、安全运行和维修都有非常重要的意义 .在 1 4Me V能区 ,对这一反应截面 ,曾有许多人进行过测量 ,我们能够收集到的数据 [1～ 7]有分歧 ,所以进一步精确测量 96Zr( n,2 n) 95Zr反应截面是十分重要的 .1实验过程样品照射是在兰州大学 ZF- 30 0 - 型强流中子发生器上进行的 ,以 T( d,n) 4 He反应作中子源 ,平均氘束能量 Ed=1 2 5 ke V,束流强度 Id≈ 2 0 m A,氚—钛靶厚为 0 .9mg/cm2 ,中子产额变化用铀裂变室监督 ,以便对中子注量波动进行修…     

HTGR控制棒区不连续因子受边界条件的影响

为改善高温气冷堆控制棒区物理计算精度,采用不连续因子理论修正扩散方程,使用扩散差分法程序C ITAT ION进行求解。对于1/60和1/30扇区堆芯模型,分析了边界条件和均匀化区对不连续因子计算的影响。结果表明,以离散纵标法程序SN 2D求得的精细网格的输运解为基准,在最大误差2%时,用该方法计算得到的有效增殖因子、反应性价值和活性区的中子注量率分布均与参考解相符。采用不同均匀化模型的不连续因子计算,受边界条件的影响都不大。     

农村蔬菜废物的分散化微生物处理

为解决蔬菜废物快速降解问题,通过实验室小型模拟堆沤装置,从堆沤材料中富集并筛选出一批高效纤维素分解菌,共25种表现型。用接种纤维素来分解复合菌的方法处理自然堆沤蔬菜废物的定性和定量实验研究表明:接种处理能够快速启动蔬菜废物的液化;以正交实验方法对不同的菌株组合进行配比,得到了效果明显、且菌株种类简单的理想组合;用该组合处理自然堆沤的蔬菜两周后,其固体残留率为7.10%,比对照少16.71%。黑麦草发芽实验结果显示,该沤肥产物不表现明显的植物毒性。     

基于方差稳定化和PPB加权最大似然估计的中子图像复原方法研究

由于微观量子特性和随机性以及中子束注量率在时间和空间分布上都存在着一定的统计涨落,致使中子图像存在比较强的噪声.由于这种噪声的统计分布符合泊松-高斯混合模型,因此,提出了一种新的中子图像去噪方法.该方法结合了PPB加权最大似然估计算法与非线性方差稳定化变换,实现了中子图像的去噪复原,能够有效地抑制传统算法中的伪影现象并保证结果不失真.实验结果表明,该方法能够提供稳健的复原结果.     

DPF脉冲中子源中子产额的活化测量研究

活化测量是等离子体焦点 (DPF)中子源的窄脉冲、高注量率中子辐射产额的有效测量方法。为提高活化探测器的测量精度 ,采用了散射中子的屏蔽措施。详细讨论了探测器的标定方法 ,用饱和照射后截止的方法 ,在加速器中子源上给出了 3个探测距离下的标定曲线和标定系数。对标定中的物理问题 ,如探测器死时间对其测量范围的影响、银的两种衰变对标定结果的影响等进行了分析。估计了主要测量误差 ,并提出了实际使用中对散射中子影响的处理方法     

反应堆中子边缘增强效应成像初步研究

中子边缘增强效应是近年来发展的基于中子波动性的新型中子成像技术.相较于传统的中子照相技术利用样品中不同元素对中子衰减能力的差别来得到样品内部的结构潜像,边缘增强效应成像利用中子射线穿过物体时各种元素对中子的折射率不同来反映物体的内部结构.为研究中子边缘增强效应成像的实际工业应用可行性,通过数值模拟方法分析了边缘增强效应的产生过程,并基于反应堆进行了不同条件下的多色热中子边缘增强效应成像实验.模拟与实验结果表明在适当准直比条件下,铝材料边缘将出现明显的边缘增强效应,该效应与准直比、样品与转换屏之间的距离密切相关.     

含密封空气层冷辐射板的换热分析与实验测试

新的研究发现含密封空气层冷辐射板可有效消除辐射板表面温度不均匀性,具有较好的抗结露能力。针对含密封空气层的冷辐射吊顶板进行传热分析,并在此基础上建立数学传热模型,设计正交实验验证传热模型的准确性,分析比较实验结果与计算结果的拟合性精确度并讨论不同参数下辐射板性能。结果显示,表面平均温度相对误差最大为-8.15%,而供冷量相对误差最大为13.86%,传热模型较为可靠,且冷辐射板表面温度均匀度达到98.4%及97.1%,表面温度较为均匀,抗结露能力较好。