中国抗中子辐照钢的抗辐照设计与验证

聚变堆等未来先进核能系统要求材料在强流高能中子辐照下长期保持良好的结构稳定性和机械性能。为适应未来先进核能技术发展的需要，中国科学院核能安全技术研究所•凤麟团队牵头研发了具有我国自主知识产权的中国抗中子辐照钢--CLAM钢。CLAM钢的设计考虑了未来核能清洁性的要求，以及苛刻服役环境中材料抗辐照、耐高温、耐腐蚀等性能要求。通过中子学计算分析设计了低活化成分范围，基于选择性纳米相析出进行了抗辐照、耐高温性能优化设计。针对材料的抗辐照性能，利用国内外中子、离子、电子及等离子体辐照设施开展了系列辐照考验研究，通过多角度表征辐照前后材料的微观结构和宏观性能，综合评估了材料的辐照性能，并与国际上同类材料在相近或相同条件下的辐照性能进行了对比分析，结果表明CLAM钢具有良好的抗辐照性能。     

钚及其裂变产物钯 、银 、镉 、锡 、锑 、锆的系统分离方法

描述了钚及其6种裂变产物钯、银、镉、锡、锑、锆的系统分离方法：在强碱性阴离子交换树脂柱上将盐酸介质的辐照靶溶解液中的这些元素分为5组，然后再针对各组目标元素进行分离和纯化，可简便快速地从同一份靶溶解液中分离以上7种元素。采用辐照铀靶对分离方法进行了验证，结果表明，分离流程对6种裂变产物的化学回收率均大于70%，对γ谱仪测量干扰的主要核素去污因子均大于1.0×10³，可满足²³⁹Pu裂变谷区核素裂变产额测量对化学分离的要求。     

基于平面不封闭图形切割的路径规划

在平面切割环节中，如何确定更短切割路径以减少加工成本、降低设备损耗和提升切割质量是工业应用和学术研究的重点。目前国内外对平面切割路径的研究主要集中于封闭图形，为此，针对在激光刀模行业中不封闭图形的问题，提出一种基于禁忌搜索的贪婪算法和贪婪准则的局部优化。首先使用构建型的贪婪算法和改进型的禁忌搜索算法相结合的方式对加工过程中的图元路径进行优化排序，随后提出贪婪准则的局部优化系数，削弱贪婪算法的“贪心”思想，解决加工路径的规划和优化问题。实验数据表明，禁忌搜索的贪婪算法和局部优化在对切割路径的规划和空行程优化上有显著效果，空行程减少50%以上，并且其优化性能和图元数量成正比，能有效地解决刀模行业以及其他激光雕刻行业中图形不封闭的切割难题。     

大连某金矿石可选性试验研究

大连某金矿石中Au、Pb为主要回收元素，金主要以包裹金、单体金的形式存在，分别占总金的4272%和4100%。为确定该矿石的可选性进行了选矿试验，结果表明，矿石在磨矿细度为-74 μm占65%的情况下，以丁基黄药+乙硫氮为捕收剂，采用1粗1精2扫、中矿顺序返回流程处理，最终可获得金品位为3592 g/t、回收率为9421%，铅品位为3258%、回收率9766%的金铅混合精矿。     

直投式纳豆菌发酵剂制备工艺优化

为探索出一种工艺简便、成本低且活菌数高的直投式纳豆菌（Bacillus natto）发酵剂的制备方法，该研究以大米粉为基质替代传统的种子液培养基培养纳豆菌后直接将其烘干制成直投式纳豆菌发酵剂，通过单因素及正交试验优化直投式纳豆菌发酵剂的制备工艺。结果表明，用含1.5%蛋白胨的大米粉作为培养基，在接种量4.0%、加水量40%、培养温度43 ℃条件下培养纳豆菌28 h，菌体生长良好，将培养物烘干后制成的直投式纳豆菌发酵剂中的活菌数含量达4.71×109 CFU/g。此技术操作简便，可推广至工业生产中，简化生产过程。     

汽车发动机用AZ91D合金的表面喷涂与性能

采用热喷涂工艺在压铸态AZ91D合金表面制备了Al涂层,研究了热处理温度和保温时间对AZ91/Al涂层界面组织形貌的影响,并对比分析了扩散层的耐腐蚀性能和耐磨性能。结果表明,热处理前Al涂层与基材为机械结合,热处理后Al涂层与AZ91合金基材的界面处可形成冶金结合扩散层,且随着保温时间延长,扩散层厚度不断增加;热处理温度在375 ℃以下时扩散层主要由β-Mg₁₇Al₁₂相构成,375 ℃×8 h热处理后为α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂相,425 ℃×1 h热处理后为γ-Mg₂Al₃和β-Mg₁₇Al₁₂相。AZ91合金基材和扩散层腐蚀电位从高至低顺序为γ>β>α+β>AZ91合金基材,扩散层的腐蚀电流密度均低于AZ91合金基材,阻抗谱图中容抗弧半径从大至小顺序为γ>β>α+β>AZ91合金基材,扩散层的耐腐蚀性能均优于AZ91合金基材;γ、β和α+β扩散层的摩擦稳定性系数都高于AZ91合金基材,而磨损速率和磨痕宽度都要小于AZ91合金基材,其中β扩散层的磨损速率和磨痕宽度最小,具有最佳的抵抗磨损的能力。     

低密度汽车钢的显微组织与氢脆性能

对比分析了不同Al含量低密度Fe-Mn-Al-C钢的显微组织和力学性能,研究了充氢时间和充氢电流密度对低密度Fe-Mn-Al-C钢氢脆性能的影响。结果表明:热轧8.9Al和12.2Al钢的组织都为铁素体、奥氏体和κ-碳化物,前者的奥氏体呈网状,后者的铁素体与奥氏体呈沿轧制方向的条带状;热轧12.2Al钢的强度高于8.9Al钢,而断后伸长率低于8.9Al钢,8.9Al和12.2Al钢的密度相较于纯Fe密度分别降低了13.96%和15.63%;经过10、30和60min充氢处理后,12.2Al钢的抗拉强度和断后伸长率均明显降低,且都低于相同充氢时间下的8.9Al钢;随着充氢时间的延长,8.9Al和12.2Al钢的断后伸长率都呈逐渐降低的趋势,而断后伸长率损失呈逐渐升高的趋势;在相同充氢时间下,8.9Al钢的断后伸长率损失远小于12.2Al钢,即8.9Al钢相对12.2Al钢的抗氢脆性能更好。     

基于堆外中子能谱测量的堆芯中子场反演方法

目前商用反应堆堆内采用的自给能探测器(Self-Powered Detector,SPD)可以实现堆芯中子通量分布的在线测量,但难以测量中子能谱。同时由于一些先进反应堆堆内服役环境更加恶劣,现有的堆内测量系统难以满足先进反应堆堆芯中子场在线测量的需求。本文提出了一种基于堆外中子能谱测量的堆芯中子场反演方法,通过正向中子输运计算构建堆芯相邻截断面之间的能谱响应矩阵,实现反应堆堆芯中子场的反演计算。通过采用两个简化的反应堆模型进行验证,其中对压力容器处反演的中子能谱与蒙特卡罗输运计算结果平均相对偏差约为14%,在外层燃料组件区域反演的中子能谱与蒙特卡罗输运计算结果平均相对偏差约为11%,初步验证了本方法的可行性。