利用LR 115 2B研究7.4GeV质子束轰击铅靶的散裂中子源外表面中子分布

利用LR 115 2B探测器研究了8cm× 2 0cm的铅靶在 7.4GeV质子的轰击下 ,散裂中子在实验装置外表面的分布 ,对实验结果进行了模拟解析 ,同时利用中子活化法验证了LR 115 2B探测结果及理论模拟结果利用LR 115 2B探测器研究了8cm× 2 0cm的铅靶在 7.4GeV质子的轰击下 ,散裂中子在实验装置外表面的分布 ,对实验结果进行了模拟解析 ,同时利用中子活化法验证了LR 115 2B探测结果及理论模拟结果     

周期法测量启明星Ⅱ号散裂靶材料的反应性价值

为验证理论计算程序及相关核数据，将固体散裂靶材料放入ADS启明星Ⅱ号零功率装置（启明星Ⅱ号）的靶区内，采用周期法测量靶区内有、无散裂靶材料的反应性，从而获得净散裂靶材料对应的反应性价值，并与理论计算结果进行比较。结果表明，反应性价值的实验测量结果与理论计算结果符合较好，验证了理论计算的正确性。经实验验证的理论计算程序和核数据可用于ADS次临界反应堆的设计。     

惯性约束聚变用聚酰亚胺靶丸的研究进展

综述了近年来国内外在惯性约束聚变实验用聚酰亚胺(PI)靶丸方面的研究与应用进展情况.从ICF实验用靶的性能要求、常用PI的化学结构、PI靶丸的装配方法以及目前PI靶丸应用过程中存在的问题等几个方面进行了论述.在此基础上提出了PI靶丸的研究方向.     

基于水工质的有窗散裂靶流场分析及实验测量

散裂靶是加速器驱动的次临界系统(ADS)的重要组成部分,有窗散裂靶是唯一经实验验证、测量的液态金属高功率散裂靶,研究有窗靶内工质的流动对散裂靶的设计优化有重要意义。本文以水为工质对有窗靶件进行了可视化实验及数值模拟研究,实验采用粒子图像测速法对靶件可视化部分进行速度场测量,同时利用计算流体力学软件FLUENT对靶件流场进行数值模拟。通过5种湍流模型（标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realk-ε模型、SST k-ω模型、RSM模型）在不同流速下的模拟结果与实验结果的对比分析,表明采用RNG k-ε模型并结合相应的壁面函数能较准确模拟有窗靶内的流动。     

日美合作进行核散裂实验

【日本《原子能视野》 1998年 6月号第 6 6页报道】　日本原子能研究所同美国能源部 (DOE)于 4月下旬就有关核散裂靶实验签订了共同研究备忘录。该实验是原子能研究所计划的以中子科学研究为主要内容 ,使用美国布鲁克海文国家研究所的加速器进行。实验的目的是用质子撞击“水银”状的靶而产生中子 ,以及研究反射体 -慢化材料 ,屏蔽方法等等。原研计划的中子科学研究不使用反应堆 ,而利用加速器产生 5 MW的质子束流 ,然后撞击水银靶产生快中子 ,最后利用这些中子进行研究。通过中子研究蛋白质的构造解析等生物技术和材料 ,并计划进一步研究…     

散裂中子源(3.7GeV p+Pb)靶散裂研究中Lavsan探测器的应用

利用Lavsan探测器探测了直径8cm，厚20cm的铅靶中散裂反应的分布规律，并利用理论对实验结果进行了模拟解析，同时利用实测的散裂产物在靶区的分布验证了Lavsan探测结果及理论模拟结果。     

脉冲硬X射线能谱软化方法数值分析

基于轫致辐射原理,提出了通过轫致辐射靶优化设计软化脉冲硬X射线能谱的方法。采用MCNP程序模拟了复合薄靶和反射靶的输出参数,分析了复合薄靶中转化靶和电子吸收材料厚度对脉冲硬X射线能谱、转换效率以及透射电子份额的影响;给出了反射靶透射和反射X射线能谱、转换效率的差异及其随电子入射角度的变化规律。根据模拟结果分析了两种方法的可行性,并进行了实验验证,为轫致辐射靶的优化设计提供参考。     

激光驱动冲击压缩下金属Al的高压声速研究

为研究Al材料的高压动态响应特性,采用激光驱动冲击压缩加载法和加窗VISAR法,开展了金属Al样品的高压声速研究,并完成了相关靶物理过程模拟与小尺度靶结构参数设计。实验获得了冲击加载与追赶稀疏物理过程图像,靶样品的纵波声速与理论预估结果相符。     

日原研等开发微粒检测装置

【日本原子能研究所网站2003年11月28日报道】为了在东海研究所高强度质子加速器设施(J-PARC)实现多元中子利用实验,日本原子能研究所与高能加速器研究机构合作进行了高功率中子源相关技术开发。东海研究所高强度质子加速器设施开发中心通过发生中子的金属靶材料压力波实验,了解了材料表面产生的微小损伤群(微坑)的生成过程,从而成功推导出能够预测整个靶损伤形成的经验公式。速度接近光速的质子撞击靶面,发生核散裂反应,能够使J-PARC产生强度高于传统加速器中子源装置约6倍多的中子束。高强度质子冲击靶面,靶容器内的液体水银会产生热…     

固态杂质靶丸与堆级等离子体相互作用及其应用

从Kuteev的氢类靶丸2-D透镜形消融理论出发,导出了杂质靶丸烧蚀速度和消融速率的扩展算法,并对杂质靶丸注入在未来ITER中作为α粒子诊断的可行性进行了探讨。计算和理论分析表明,锂靶丸具有较多兼容性,既可用作α粒子诊断也可测量等离子体的q分布。     

快堆MOX元件运输容器的缓冲器研究

快堆MOX元件运输容器的缓冲器是决定其放射性包容边界安全的重要部件。某型号MOX元件运输容器的缓冲器材料首次选择泡沫铝，通过自由下落试验的标准姿态进行吸能原理分析，设计出了适用于缓冲器材料的型号、结构及关键参数。对选定的材料进行了拉伸、压缩、剪切3种准静态和动态力学性能试验，获得了用于数值模拟计算的材料本构关系参数，并对模型参数进行了测试，用弯曲试验进行了验证。有限元分析和试验结果对比显示：运输容器缓冲器材料的本构关系具有适用性，可用于快堆某型号MOX元件运输容器的自由下落分析计算。     

Numerical simulation of a high velocity impact on fiber reinforced materials

Whereas the calculation of a high velocity impact on isotropical materials can be done on a routine basis, the simulation of the impact and penetration process into nonisotropical materials such as reinforced concrete or fiber reinforced materials still is a research task.

We present the calculation of an impact of a metallic fragment on a modern protective wall structure. Such lightweight protective walls typically consist of two layers, a first outer layer made out of a material with high hardness and a backing layer. The materials for the backing layer are preferably fiber reinforced materials. Such types of walls offer a protection against fragments in a wide velocity range.

For our calculations we used a non-linear finite element Lagrange code with explicit time integration. To be able to simulate the high velocity penetration process with a continuous erosion of the impacting metallic fragment, we used our newly developed contact algorithm with eroding surfaces. This contact algorithm is vectorized to a high degree and especially robust as it was developed to work for a wide range of contact-impact problems. To model the behavior of the fiber reinforced material under the highly dynamic loads, we present a material model which initially was developed to calculate the crash behavior (automotive applications) of modern high strength fiber-matrix systems. The model can describe the failure and the postfailure behavior up to complete material crushing.

A detailed simulation shows the impact of a metallic fragment with a velocity of 750 m s⁻¹ on a protective wall with two layers, the deformation and erosion of fragment and wall material and the failure of the fiber reinforced material.     

GM计数管能量响应补偿的MC法模拟

针对GM计数管低能段过响应特性,探讨了一种用MC法对其进行能量响应补偿的方法。该方法在结合能量响应补偿理论与MCNP蒙特卡罗模拟方法的基础上,寻求利用理论方法先行计算出较为合适的补偿条件,继而应用MCNP有目的的进行模拟,减少模拟海选过程,提高实验效率。     

Energy-dependent systematic errors in dual-energy X-ray CT

Dual-energy X-ray computed tomography (DECT) is a technique which is designed to allow the determination of energy-independent material properties. In this study, results of a computer simulation show that energy-dependent systematic errors exist in the values of attenuation coefficients synthesized using the basis material decomposition technique with acrylic and aluminum as the basis materials, especially when a high atomic number element such as iodine (e.g., from radiographic contrast media) is present in the body. The errors are reduced when an acrylic and an iodine-water mixture are used as the basis materials. The authors propose a simple theoretical model for the calculation of energy-dependent systematic errors using effective energies at the lower and higher energy windows of the X-ray spectrum used in the DECT system. The calculated errors agree well with the errors observed in the simulation. These results suggest that the observed systematic errors are predominantly due to the energy dependence of the basis material coefficients     

核事故大气扩散的多风扇风洞设计及实验验证

在核电厂发生严重事故时，需用大气扩散模型对核事故后果进行环境评价，而模型的准确性可通过风洞实验进行验证。为了提高风洞实验验证的准确性，克服被动风洞对边界层模拟的适应性差、调节复杂等缺点，本文将结构抗风中的多风扇技术引入到核事故大气扩散模拟研究中。通过设计10（行）×8（列）多风扇风洞，搭建了带风速反馈的风机阵列主动控制系统，对D类稳定度下边界层风速廓线特性进行了风洞模拟。本文实现了石岛湾核电厂址的风速廓线的快速模拟，且模拟精度较高，验证了多风扇风洞技术对大气边界层模拟的可靠性，为核电厂址大气扩散风洞实验提供了新的实验方法。     

Response of Sample Temperature during Straight-Line Ion Implantation

A theoretical model for calculation of the sample temperature during straight-line nitrogen ion implantation was established based on the results of experiment in this paper. Taking the pure aluminum as the samples, and from the transformation of electric energy into thermal energy, the calculated values of the temperature were in good agreement with the measured values in the experiment. According to the simulation, this technology can be applied to the control of specimens temperature during the implantation.     

XG-Ⅲ装置ps激光束线所致感生放射性评估研究

利用PIC与蒙特卡罗模拟方法对XG-Ⅲ装置在ps激光束线驱动的X射线源和中子源等多种工作模式下进行了剂量学评估,使用PIC模拟确定了高能电子源项后,将其作为蒙特卡罗软件FLUKA的输入数据,通过模拟计算得到了不同靶材在实验结束后不同时刻的感生放射性核素活度及在靶周围所致的剂量。模拟结果表明,对于激光驱动的轫致辐射X射线源,在每次打靶完成并冷却10 min后,在距靶表面1 cm处的感生放射性剂量率约为4 mSv/h,而在距靶表面30 cm处的感生放射性剂量率则已降低到15 μSv/h。对于激光驱动的光核反应产生的光中子源,冷却10 min后在距靶表面1 cm处的感生放射性剂量率小于10 μSv/h。除了靶的材料,靶厚度也会对靶周围的感生放射性剂量率变化情况产生影响,因此有必要在不同的照射环境下,针对不同的靶材及靶厚采取不同的辐射防护方案。本文研究结果可为超短超强激光设施的辐射风险分析及辐射防护工作提供相关参考。     

高能~(56)Fe离子入射屏蔽材料的次级粒子模拟分析

空间辐射环境下的高能重离子入射屏蔽材料会产生大量次级粒子,为研究屏蔽材料产生的次级粒子对太空舱内辐射环境的影响,本文使用基于蒙特卡罗方法的Geant4软件模拟空间高能~(56)Fe离子入射铝、碳、聚乙烯、水4种屏蔽材料,分析透射屏蔽体的初级粒子及由屏蔽材料产生的次级电子、次级中子、次级质子和次级γ的能谱以及水吸收体中的能量沉积和深度剂量分布。分析产生的次级重粒子类型和能量,比较4种屏蔽材料对高能Fe离子的屏蔽性能。结果表明,聚乙烯材料对高能重离子的屏蔽性能最好,但同时产生的次级重粒子的能量最大,约为铝材料产生次级重粒子能量的4倍。屏蔽体产生所有次级粒子中,次级质子和原子序数为22-26的次级重粒子贡献最大。     

X射线管足跟效应的蒙特卡罗模拟与分析

X射线管的足跟效应是影响其性能的重要因素。为研究足跟效应对X射线能谱分布的影响,利用MCNP5软件构建了X射线管仿真模型,并设置了不同空间位置分布的探测器组,通过改变靶角、管电压和靶材料等参数研究X射线管的性能。仿真得到了靶角对X射线能谱的影响,以及在不同空间方位上X射线强度的分布,最后综合仿真结果得到了靶角、管电压以及靶材料对足跟效应的影响规律。仿真的方法和结果对X射线管的设计和使用提供了一定的理论指导。