伴随α粒子探测器初步研究

针对高浓铀特性快速探测技术研究的需要，开展了伴随α粒子探测器研究工作。     

离心铀浓缩工厂特征电磁信号探测技术研究

气体离心法是当今世界浓缩铀生产的主要工艺。气体离心法的分离系数高，单位分离功耗电量低，平衡时间短，总装载量小，能以较小的规模通过分批再循环等方法生产高浓铀产品。在商业方面，气体离心铀浓缩是一种保密技术。所以，希望有一种能在离心级联大厅外对其运行状态进行监视的技术。     

11 微粒自动寻找、定位和精确再定位技术研究

在核设施附近环境中存在的大量气溶胶微粒中，有各种化学成分和不同的同位素比值。对这些微米级颗粒进行单个微粒分析，可以获得比整体分析更多的有关核设施和核活动的敏感信息。二次离子质谱仪（SIMS）是对微粒进行同位素分析的有力工具，但它不能直接分辨同量异位数和确认元素，也难以高效率地在环境样品中寻找特定成分的微粒。带有能谱仪的自动扫描电子显微镜（SEM／EDS）可以较好地进行感兴趣微粒的搜寻与自动定位工作，然后用SIMS对这些已定位的微粒进行同位素分析。     

铀离心浓缩厂铀丰度在线监测仪本底自动测量方法研究

铀丰度在线监测仪是对铀浓缩厂工艺管道中UF6气体235U丰度进行在线监测的装置,本底是其核心关键技术指标,直接关系到丰度值的测量精度。原有本底测量方法需监测仪停止工作,人工将容器内的气体抽空进行测量。而本底自动测量方法通过改变测量容器内UF6气体的压力,用Na I(TI)探测器测量容器内UF6气体中235U发射的特征γ射线,利用压力传感器测量容器内UF6气体的压力值,最后对不同压力下的数据进行拟合获得监测仪的本底。实验结果表明,采用本底自动测量方法,监测仪铀丰度在线监测结果的相对标准偏差小于0.30%,与气体质谱计测量结果的最大相对偏差小于0.25%,表明该方法测量本底的准确度高;监测仪本底测量由软件自动完成,提高了监测仪的自动化程度,增强了监测仪的适用性。     

铀浓缩厂铀丰度在线监测装置研制

研制了铀浓缩厂产品端UF₆气体²³⁵U丰度在线实时监测装置。该装置由NaI（Tl）探测器、脉冲处理器、压力和温度传感器、管道阀门系统等组成,利用NaI(Tl)探测器对测量容器内气态UF₆中²³⁵U发射的特征γ射线进行测量来得到²³⁵U的量,利用传感器对气体温度、压力进行测量,根据理想气体状态方程得到UF₆气体中U的总量,从而得到²³⁵U丰度。该装置现场应用实验表明：铀丰度在线监测结果相对标准偏差小于1%,与气体质谱计测量结果相对偏差小于1%。     

BC501A探测器康普顿电子谱的蒙特卡罗模拟和实验研究

针对高浓铀特性快速探测技术研究需要，开展了BC501A探测器康普顿电子谱的蒙特卡罗模拟和相关实验研究。BC501A探测器的尺寸为φ5″×2″，实验中采用了54Mn、60Co、65Zn、137Cs和152Eu等5种γ辐射源。     

9 带有信息屏障功能的铀材料属性测量系统研制

在军控核查技术的发展和使用中，透明性与保密性的矛盾十分突出。信息屏障（IB）技术的出现，带有信息屏障功能的核查系统的开发，为解决这一矛盾开辟了一条途径。信息屏障功能的作用，是屏蔽敏感信息，把保密的定量测量值转变成不保密的属性判断。为了能实际执行美俄之间在核武器削减和退役等方面达成的几个协议，在美国政府的大力支持下，美国几家国家实验室分别开发了各自带有IB功能的核查装置。有的装置在经过检测、演示和认证后，已经得到了实际应用。美国开发的几个装置都是用来测量钚材料或部件的属性。     

液闪和α谱结合测量痕量钚样品中钚年龄

建立了液闪-α谱法测量241Pu/241Am原子数比得到痕量钚年龄的方法。基于钚、镅的分离,研究纳克量级钚样品的年龄测量技术。用该法分别对已知和未知年龄的钚样品进行了测量,结果表明,已知年龄的钚样品的测量结果与参考值基本一致。本工作建立的痕量钚年龄的测定技术有可能作为核保障和军备控制中钚材料的核查技术。     

微粒定位技术研究

在直径25mm的石墨垫上镀膜或粘贴制作微定位标记，进行SEM-SEM、SIMS-SIMS、SEM-SIMS之间的微粒定位。SEM-SEM之间的微粒定位偏差约为10μm，而SEM-SIMS和SIMS-SIMS之间的微粒定位精度偏差约为15μm。实验表明：粘贴制作微定位标记和矩阵定位算法的组合是一种简便、适应性强、成本低和有效的微粒定位和再定位方法。     

利用HPGe铀能谱143～1001 keV能区确定铀富集度的方法研究

在核保障领域，铀富集度是一项重要核查指标。本文提出了一种通过分析²³⁵U、²³⁸U和²²⁸Th （²³²U的衰变子体）的特征γ能峰拟合相对探测效率曲线确定铀富集度的方法，编写了铀富集度分析程序。用HPGe探测器对两种化学形态、富集度范围为1.8%~90.2%的铀样品进行了重复性测量。结果显示，富集度的测量分析值与标称值的相对偏差小于3%。