小型核动力装置抽真空启动过程热力特性及含氧量变化实验研究

在压水堆核动力装置启动阶段采用抽真空的方式对一回路系统进行抽气除氧，可以控制一回路冷却剂含氧量、减缓材料腐蚀并加快启动速度。为研究小型核动力装置一回路系统的抽真空启动特性，设计并搭建了小型核动力装置抽真空启动实验系统，通过实验获得了回路在抽气、注水、建立汽腔及升温升压过程中的温度、压力以及含氧量变化规律。结果表明：对于小型核动力装置，采用抽真空方法可以实现半小时左右完成抽气及注水过程，且回路冷却剂的溶解氧低于0.1×10^-6(质量分数)；在抽真空过程中达到的真空度越高，启动过程中回路内冷却剂含氧量越低；通过分析启动过程中不同抽真空压力下的回路冷却剂含氧量，发现在水装量较小的核动力装置中，回路中未溶解的氧占有较大比重，需要进一步对氧气溶解的瞬态过程进行分析。     

分光光度法测定中国实验快堆三回路水中的联氨

建立了以紫外-可见分光光度计测定水中联氨的方法,并对显色条件、仪器分析条件进行了优化。在稀盐酸溶液中,联氨与对二甲氨基苯甲醛((CH3)2NC6H4CHO)反应,生成黄色偶氮化合物,并被分光光度计检测。结果表明:在458nm处吸光度值最大;当盐酸浓度为1%,显色剂用量为10mL,显色时间为10min时,显色效果较好;该方法的线性范围是5～200μg/L,联氨的回收率为(101.1±1.9)%。此法已用于中国实验快堆三回路的水质分析,结果令人满意。     

秦山第二核电厂蒸汽发生器排污系统除盐床氨化运行研究与实践

以氨作为二回路p H调节剂的压水堆普遍采用高pH控制,以抑制二回路水汽系统的流体加速腐蚀(FAC);而提高pH会由于氨浓度的升高而使蒸汽发生器排污系统(APG)除盐床树脂使用周期缩短,引发废物增加、运行成本上升和工作量增加等问题。通过秦山第二核电厂APG除盐床的氨化运行试验,分析认为APG除盐床氨化运行是可行的,是缓解高pH和树脂周期缩短冲突的有效途径,并优先考虑2个除盐系列采用一列氨化和一列氢型运行方式。     

压水堆蒸汽发生器传热管碱应力腐蚀开裂的控制

1994年韩国－1压水堆（PWR）由于蒸汽发生器600合金（UNS NO6600)传热管外侧应力腐蚀开裂（ODSCC）导致计划外停堆。为避免再次发生此类情况，开展了失效分析和补救措施研究，取管作破坏性检查表明由于在淤渣顶部几何缝隙处的沸腾，管壁发生了轴向晶间裂纹，由于局部高pH值和在电站停堆维修及热启动阶段铜被氧化而引起的腐蚀电位增加，促成了高的ODSCC扩展速率。补救措施包括：（1）用硼酸（H3BO3）冲洗缝隙使缝隙中性化；（2）用联氨（H2NNH2）浸泡降低腐蚀电位并抑制氧，使氧降低到20μg/L以下，防止铜的氧化物形成；（3）用钛氧化物（TiO2)缓蚀剂浸泡；（4）温度降低5℃。由于采取了补救措施没有发现显著的ODSCC，它清楚地证明了避开碱性环境的效果，此外，TiO2缓蚀剂看来有正面的影响。有待进一步检查所证明。     

硝酸介质中H_(2)C_(2)O_(4)在铂、玻碳和金刚石掺硼电极上的氧化机理北大核心CSCD

为了解硝酸介质中H_(2)C_(2)O_(4)在铂、玻碳和金刚石掺硼(BDD)电极上的电解氧化机理,使用循环伏安、线性扫描伏安等方法开展了电化学测试,研究了电极电位、电流密度以及硝酸浓度对H_(2)C_(2)O_(4)氧化的影响,并分析了硝酸的影响主要来自于H+。在铂电极上,推测H_(2)C_(2)O_(4)不仅发生电氧化,而且吸附态的·OH与吸附态H_(2)C_(2)O_(4)反应生成CO_(2)和H_(2)O。在金刚石掺硼电极上,·OH的间接氧化是H_(2)C_(2)O_(4)氧化的主要作用,硝酸浓度增加使·OH产生量变少,进而导致H_(2)C_(2)O_(4)氧化速率降低。使用旋转圆盘玻碳电极测定了H_(2)C_(2)O_(4)的扩散系数为1.4×10^(-5)cm^(2)/s,在1.34~1.42 V下通过Tafel外推法得到H_(2)C_(2)O_(4)电化学氧化的交换电流密度为5.8×10^(-6)A/cm^(2)。     

压水堆二回路工况下碱化剂对结构材料腐蚀的影响

利用长期浸泡的方法分析研究了压水堆二回路工况下A508Ⅲ和A106Gr.B低合金钢在乙醇胺(ETA)+二甲胺(DMA)、ETA、氨(NH_3·H_2O) 3种碱化剂中的均匀腐蚀行为,并利用扫描电镜、X射线光电子能谱和AES等技术分析了氧化膜的结构和组分。结果表明,在2 000 h试验后,A508Ⅲ试样在NH_3·H_2O中的腐蚀速率为0.15 mg/(dm~2·h),而在ETA+DMA条件下的腐蚀速率为0.087 mg/(dm~2·h),较在NH_3·H_2O中降低约42%。对于A106Gr.B材料,ETA+DMA环境的腐蚀速率相对于NH_3·H_2O环境下降约29.01%,说明复合碱化剂条件下,试样更耐蚀。氧化膜结构分析表明,氧化膜主要以Fe和O为主,ETA+DMA环境下的氧化膜厚度较薄,结构更加致密,氧化膜内含有N元素,说明胺分子参与了氧化膜的生成。复合碱化剂下材料耐蚀性提高的主要原因是由于复合碱化剂中的胺挥发性小于NH_3·H_2O,液相冷却剂pH值升高,减缓了Fe的氧化反应,另外胺分子易通过吸附作用吸附于氧化膜表面,降低了金属氧化反应的活化能,提高了材料的耐蚀性能。复合碱化剂与二回路设备材料具有较好的相容性,能有效降低设备材料的腐蚀速率,对于二回路水化学处理方法的改进有积极意义。     

聚氯乙烯(PVC)辐射交联的研究——添加依康酸双烯丙酯的辐射交联

本文介绍了多官能团单体依康酸双烯丙醋对PVC辐射交联的影响。得到了依康酸双烯丙酯不同添加量时的交联G值、a_0/q_0及凝胶化剂量R_g。求得了溶胶分数S与依康酸双烯丙酯添加量M及辐照剂量R之间的关系式为S S～(1/2)=2.10×10~6/R—1.17×10~(-2)M 1.013。     

空间带电粒子谱仪性能测试及能量刻度

采用金硅面垒探测器及CsI(Tl)探测器设计制作了一套△E-E型探测空间粒子的望远镜系统,利用α粒子、质子、氧离子、铁离子4种粒子对该望远镜系统和电子学系统进行性能测试和能量刻度。电子学的增益系统分为三挡,分别为1.0、1/3和1/12.75。实验结果表明:对于α粒子,采用1/3挡,在△E_1和△E_2探测器中每道能量分别是H_1=0.107 MeV和H_2=0.123 MeV。对质子能量的刻度,采用1挡,每道能量H值为0.016 7 MeV,这个H值几乎不随能量变化,在CsI探测器中,每道能量H为1.047 MeV。对氧离子的能量刻度采用1/12.75的挡别,刻度出每道能量是1.11 MeV。在探测器中,沉积能量高于50 MeV,电子学系统进入饱和状态。对铁离子的标定结果与氧离子的结果相同。     

ENDF/B-Ⅶ.0多群截面库MUSE1.0在压力容器基准实验分析中的初步应用

基于ENDF/B-Ⅶ.0评价核数据库开发了172n×42g多群截面数据库MUSE1.0，利用二维离散纵标法程序DORT，针对美国H．B．Robinson-2号机组压力容器基准实验，对辐照监督管处中子能谱、核反应率及比活度等参数进行了详细的计算分析，并与基于ENDF/B-Ⅵ的BUGLE-96多群参数库计算结果及实验测量值进行了比较分析。结果表明：MUSE1.0比活度计算值与实验测量值之比（C/M）平均为0.98±0.04，较BUGLE-96计算结果（平均C/M为0.90±0.04）精度有较大提高，满足压水堆压力容器快中子注量计算精度要求。     

共沉淀法制备(Th,U)O_(2+x)粉末工艺研究

采用共沉淀工艺制得钍铀共沉淀物(AUTh C),AUTh C经分解还原得到(Th,U)O2+x粉末。采用差热-热重分析仪分析AUTh C分解过程,多分子层吸附理论(BET)法测定(Th,U)O2+x粉末比表面积。研究p H值、氨水加入量等共沉淀反应条件对钍铀共沉淀反应影响,以及无水乙醇处理AUTh C对(Th,U)O2+x粉末比表面积影响。实验结果表明:缓慢加入碳酸铵使p H值为5.5时,钍铀均具有较高沉淀率。加入氨水使p H升至7.5以上时,能明显提高钍铀共沉淀性能,母液中残余铀浓度为89 mg/L,残余钍浓度为105 mg/L。使用无水乙醇处理AUTh C能防止分解过程中(Th,U)O2+x粉末出现硬团聚;分解终点温度为600℃下保温2 h,(Th,U)O2+x粉末比表面积达15 m2/g。     

辐射交联聚氯乙烯绝缘材料的研究Ⅱ.添加一缩三乙二醇二丙烯酸酯的影

本文研究了聚氯乙烯(PVC)在添加一缩二乙二醇二丙烯酸酯双官能团单体(DGDA)条件下的辐射交联效应。辐射初期PVC的交联反应速度较快,当剂量达到40kGy以后,凝胶含量达到最大值。在相同剂量条件下,PVC的凝胶含量、交联G值随DGDA添加量的增加而提高。交联PVC比未交联PVC的体积电阻系数有明显的提高,说明PVC辐射交联后的电绝缘性能得到很大改善。交联后,它的机械性能也有一定的提高。辐射交联PVC的热老化失重比未交联的PVC有较大的减少,而拉伸强度残留率K_1和断裂伸长率残留率K_2比未交联的PVC有较大提高,也就是说PVC交联后的耐温性提高了。     

产维生素K_2黄杆菌复合诱变及发酵优化

利用亚硝基胍(NTG)和低能氮离子束(N+)注入复合诱变方法,获得产维生素K2黄杆菌(Flavobacterium sp.)菌株,并对突变菌株发酵条件进行优化,进一步提高黄杆菌产维生素K2的能力。确定最佳诱变条件为:NTG处理浓度0.8 mg/m L,处理时间20 min;N+离子注入能量15 ke V,80(2.6×1013 cm?2),突变菌维生素K2产量为6.12 mg/L,较原始菌株提高了159%。突变菌传代6次,维生素K2产量稳定。进一步优化突变菌发酵条件,确定最优发酵条件为:温度37℃、起始p H=7.0,装液量30 m L/250 m L,接种量2%、摇床转速120r/min,发酵后72 h添加3 mg/m L花生衣(Arachis hypogaea)作为诱导物,优化后的菌株维生素K2产量较优化前提高31%。     

固体氧化物电解池尺寸对其性能的影响

固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)电堆是高温水蒸气电解(High Temperature Electrolysis System,HTSE)制氢系统的核心反应器,由多片单电池串联组装而成。单电池的尺寸制约着单位有效面积上SOEC电堆的电化学制氢性能,进而影响着HTSE制氢装置的系统复杂程度和成本。基于计算流体力学软件建立了平板式SOEC电解池三维模型,采用平面尺寸为4 cm×4 cm、8 cm×8 cm和16 cm×16 cm的电解池,研究其尺寸对电解反应特性的影响。结果表明:工作电压低于热中性电压时,电解池尺寸对电解性能影响不大。当工作电压高于热中性电压时,电解池尺寸越大时电解电流密度越大;然而电解池中温度和电流密度分布的均匀性也会随着电解池的尺寸增大而变差,即产生明显的梯度分布。通过适当增大所通入的H_2O/H_2混合气体量即减小H_2O的整体反应比可以缓解由电解池尺寸的增大引起的温度和电流密度梯度分布。经过计算分析可知,对于有效面积为16 cm×16 cm的电解池,当反应物中水蒸气整体反应比为70%时,在1.34 V的电解电压下,电解电流密度可以达到8 033 A·m~(-2),且电解池中的温度和电流密度分布均匀性均有所改善。     

能量分辨率好的低能X射线正比计数管

1967年,G.D.Alkhazov等人指出:潘宁(penning)效应的Ne 0.5％Ar、Ar 0.5％C_2H_2的气体混合物具有小的F、W值。1969年,他们对Ar、CH_4的f计算表明:在尽可能小的M、P×a(充混合气的压力与阳极丝半径的乘积)下,可得小的f值。1976年,H.Sipila等人对上述两种混合气体计算表明:f值均比在单一Ne、Ar情况下降低15％左右,并在尽可能小的M、P×a值下,首次取得对5.9keV X射线的R_(5.9)kev最佳值为11.6％(Ne 0.5％Ar)、12.2％(Ar 0.5％C_2H_2)。1977、1978年又分别给出12.0％(Ar 20％Xe)、12.1％(Ar 20％Xe)、10.7％(Ne 0.4％Ar)的结果。1982年J.Marrzec等人利用平行板型正比计数管,首次取得对5.9keV X射线的R(5.9)keV为10.5％(Ne 1％CR_4)。这些结果均比1968年M.W.Charles等人利用长度方向上均匀性好的特制阳极丝取得的R_(5.9)keV为14.2％的结果有了显著的改善。这是近十多年来在正比计数管能量分辨率的理论研究和实验工作方面较为突出的进展。     

~(15)N标记S-苄基-L-半胱氨酸含量及其同位素丰度检测

建立了一种测定发酵液中15N标记S-苄基-L-半胱氨酸(SBC)含量的高效液相色谱法(HPLC),该方法采用Cosmosil C18(5μm,150 mm×4.6 mm)色谱柱为分离柱,2,4-二硝基氟苯为衍生剂,0.05 mol/L乙酸钠缓冲溶液(pH=6.5,含10 mL/L N,N-二甲基甲酰胺)与V(乙腈)∶V(水)=3∶1为流动相,梯度洗脱,流速1.0 mL/min,检测波长为350 nm,柱温为30℃;并采用微量高温燃烧-质谱法对15N标记SBC样品的同位素丰度进行了检测。结果显示,SBC浓度为0.2~1.0 g/L时,与其峰面积呈良好的线性关系,y=3×106x-4.16×104,R2=0.998 6,平均加标回收率97.30%,检测限为3.95×10-4g/L,测定结果的相对标准偏差为0.55%;15N标记SBC丰度检测时,最小称样量为2 mg,最佳反应温度为530℃,反应时间为3 h;15N丰度测定值的相对标准偏差为0.17%。     

硝酸体系中Pt催化肼的分解

研究了肼的初始浓度、硝酸浓度、催化剂的量(S/V)、温度、β放射性对Pt催化肼分解反应速率的影响,获得了其动力学方程。结果表明:增大肼的初始浓度、温度、催化剂的量和降低硝酸浓度,肼的分解速率加快;β放射性对Pt催化体系中肼的分解速率有显著的提高作用,其分解表观速率常数比单独Pt催化提高了19.3倍,比单独β辐解提高了1.35倍,β放射性辐照位置不同肼的分解速率也不同。Pt催化硝酸体系中肼分解的动力学速率方程为:-d c(N 2H+5)/d t=kc(N 2H^+5)c^-0.39(HNO 3),296 K时,速率常数k=(5.90±0.35)×10^-3mol/(L·min),活化能E a=(333.3±2.9)J/mol。     

γ射线辐照对超高分子量聚乙烯/改性纳米伊蒙土复合材料的拉伸性能及热稳定性的影响

采用熔融共混工艺制备超高分子量聚乙烯/改性纳米伊蒙土(Ultra-high molecular weight polyethylene/modified illite-smectite interstratified clay,UHMWPE/M-ISIC)复合材料,将其分别在空气和N_2气氛下γ射线辐照改性。结果表明,UHMWPE/M-ISIC的拉伸强度随M-ISIC添加量增加而先增后减,且在添加量为1%内时达到最大值。空气中辐照后UHMWPE的热稳定性降低明显,而UHMWPE/M-ISIC热稳定性降低不明显,在N_2中辐照后则两者变化都不明显。纯UHMWPE在空气中辐照后其结晶度增大、N_2中辐照后其结晶度减小;UHMWPE/M-ISIC的结晶度在空气和N_2中辐照后都有减小。与纯UHMWPE相比,空气中辐照后UHMWPE/M-ISIC的凝胶含量及抗蠕变能力增加,而N_2气氛下辐照后其凝胶含量以及抗蠕变能力变小。结果表明,在空气辐照后片层结构伊蒙土具有降低氧扩散速率进而减少裂解促进交联,在N_2气氛下则阻碍了分子链的自由活动而阻碍了交联。     

韩国Youngdong地区Samhwanghak侏罗纪中温热液金矿化:论成矿热流体地球化学条件

Youngdong地区的Samhwanghak侏罗纪(166±2Ma)脉状金矿床是韩国中温热液金矿床的一个实例。矿床由含金的、但相对贫硫的块状石英脉组成,产出在前寒武纪的含石墨副片麻岩的剪切带中。 通过对先于金、硫化物沉淀的脉石英流体包裹体研究,划分出三种流体包裹体类型:(1)CO_2-CH_4流体;(2)低盐度的H_2O-CO_2—CH_4流体;(3)含少量CO_2的水溶液流体。第二类包裹体主要为原生包裹体,并代表了由大量流体分离形成的早期不混溶流体,其形成温度为480～220℃,压力大于2×10~8Pa,初始热液流体在温度410～480℃时接近临界状态,成分上是均匀的,其X_(co_2)+CH_4=0.45,(Xco_2:=0.14),盐度=9wt%当量NaCl。第三类包裹体明显是次生的,代表了在温度降低(低于 370℃),压力下降(=1xl0~8,Pa),第二类流体大量分离形成的流体,但也包含深循环大气降水。 热力学计算表明热液流体演化是:在接近黄铁矿一磁黄铁矿硫化物曲线处,硫逸度随温度降低而 逐渐降低;氧逸度主要受石墨一流体相互作用的控制;pH值接近中性;温度和氧逸度关系表明热液流 体最初来自附近S型岩浆——中侏罗世的Kimcheon花岗岩。金在340一240℃时从后来的水溶液中 沉淀,是热液体系冷却和硫活度减小所致。 热液硫的护4S接近2%。表明热液硫主要来自钦铁     

通气式B4C屏蔽棒的辐照考验

介绍了中国试验快堆屏蔽组件采用的通气式B4C屏蔽棒的结构与辐照考验结果。在BOP-60快中子反应堆对屏蔽棒的辐照考验表明:在508~580℃下,经383个有效辐照天后,最大快中子注量达0.38×1023cm-2(En>0.1 MeV),包壳材料的最大辐照损伤剂量为18.6 dpa(原子离位次数),10B平均燃耗约10.2%,最大燃耗约19.4%。屏蔽棒的结构完整,尺寸无明显变化,40个芯块中,有17个块保持原状和完整性,其余的损坏成两块或更多的小块,不可能从通气孔中逃逸,B4C芯块的最大肿胀值为ΔV/V≈4.2%。包壳的机械特性能保持足够高的水平,在最大损伤剂量部位的屈服强度增加了30%~40%,在500℃下屈服强度为760 MPa。均匀伸长率在辐照后减少了25%~30%,在500℃下为1.4%。B4C吸收元件在达到的辐照参数下表现出高的辐照稳定性,可以用在CEFR反应堆的B4C屏蔽组件中。     

Vam3对小鼠体外胸腺细胞的辐射防护效应

探讨白藜芦醇二聚体(Amurensis H,Vam3)对辐射致小鼠胸腺细胞损伤的保护作用。体外无菌分离小鼠胸腺细胞,实验分为6组:对照组(Control)、白藜芦醇组(Resveratrol,Res)、Vam3组、照射组(Irradiation,IR)、照射+Res组和照射+Vam3组。照射+Res组和照射+Vam3组于照射前30 min给予Vam3和Res孵育,对照组、Res组、Vam3组以及照射组加等量RPMI-1640培养基或对应药物处理,除对照组、Res组和Vam3组外,其余3组均给予4 Gy ~(137)Cs γ-射线单次照射。照射后分别用生物发光法检测小鼠胸腺细胞活力,活性氧探针(DCFH-DA)检测细胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平,荧光抗体标记检测γ-H2AX表达水平以及FITC-Annexin V和PI双染标记法检测细胞早期凋亡率。结果显示,与对照组比较,照射组细胞活力显著下降,细胞内ROS和γ-H2AX水平明显升高,同时细胞早期凋亡数目增加;而照射+Vam3组与照射+Res组比较显示,Vam3在提升细胞活力,降低细胞内ROS和γ-H2AX水平以及抑制细胞凋亡方面的作用比Res更加明显。研究结果表明,Vam3对辐射引起的小鼠胸腺细胞急性损伤有一定保护作用,且保护作用优于白藜芦醇。