电子束辐照加工产品剂量分布预测方法与验证

为快速获得产品被辐照的剂量分布情况,本研究将探测技术和模拟计算方法相结合,利用蒙特卡罗模拟计算与X射线质量厚度探测设备得到的质量厚度值做匹配,建立了电子束辐照加工产品的剂量分布预测方法,采用均质材料和实际产品实测剂量分布对该方法进行验证,并在电子束辐照加工厂进行了中试适用性研究。结果证明：对于均质材料,该方法测量的质量厚度与标称值误差为+2.66%,并且预测的剂量分布结果与实际测量的剂量分布相关性较好;对于实际产品,预测与实测结果的趋势和分布也基本一致,证明了该方法的可靠性;中试适用性研究证明,该方法对实际生产过程具有很好的指导性和实用性,能够提高电子束辐照加工厂的生产效率。     

10 MeV工业辐照电子加速器GEANT4计算和工艺界面软件开发

利用GEANT4蒙特卡罗软件程序包,建立了10 MeV工业辐照电子加速器数学模型,并模拟计算了不同密度下均质产品剂量分布数据。结合Qt界面设计开发平台,对模拟数据进行C++编程计算,获得了各种产品密度、不同厚度单双面辐照剂量分布图及辐照不均匀度等参数。同时,利用Qt将产品辐照剂量与束下装置传送速度计算、日常工艺管理和剂量场分布数据绘图等功能界面化,研制了辐照工艺界面软件。经过产品剂量分布测试实验和对行业研究结果比较,验证了GEANT4模拟计算结果和工艺软件准确性。实验表明：计算和测试结果具有很好的吻合性。辐照工艺界面软件可以快速显示产品辐照效果及计算传送速度等主要工艺参数,为产品辐照工艺设计提供了有力工具。     

γ辐射加工中剂量控制技术研究

针对γ辐射加工过程中的剂量控制问题,结合某单位现有的单板源动态γ辐照装置特点,系统分析了影响剂量控制水平的因素,从剂量测量体系建立和辐照装置改进两方面开展了辐照剂量控制技术研究。通过大量剂量测试和统计分析,检验评估了整个辐射加工过程中的剂量控制能力。结果表明:剂量测量体系标准化和辐照装置优化改进,很好地控制了辐照稳定性和剂量不均匀度,显著提高了产品辐照剂量的控制水平,对辐射加工生产具有指导意义。     

硫酸铈剂量计在电子束辐射加工剂量测量中的应用

辐射加工是核技术工业应用的一个重要领域,已经得到越来越广泛的应用。辐射加工的主要工艺参数是被辐照材料的吸收剂量。准确测量辐照产品的吸收剂量是产品优质高产的保证。硫酸亚铁和硫酸铈剂量计是目前研究得最多,应用最广泛,也最为成熟的两种液体化学剂量计。由于硫酸铈剂量计量程大,可作为电子束辐射加工剂量测试系统中的参考标准剂量计,直接用于测定被辐照材料中的吸收剂量,并能校准其它剂量计。     

基于EGSnrcMP计算电子束照射法脱硫脱氮技术工艺中反应器的剂量分布

采用蒙特卡罗程序EGSnrcMP对电子束辐照烟气脱硫脱硝反应器的剂量分布进行了模拟计算,将计算的结果运用矩阵实验室(Matrix Laboratory,矩阵实验室)数学分析软件进行了数据处理,并与文献中实验测量值进行了比较.结果表明,采用EGsnrcMP程序计算所得到的剂量与实验的结果吻合,EGSnrcMP为今后同类问题的设计与评价提供了良好的计算工具.     

60Coγ辐射剂量场分布理论计算的计算机程序开发

钴源辐照装置的剂量场分布对提高射线利用率和产品辐照质量至关重要，利用Visual Basic编制了辐射剂量场分布计算程序。程序将计算、排源及参数调整独立分开，操作简便，主要适用于3层排列板源结构。程序经过用于本中心板源，辐射剂量场分布的计算结果基本反映了辐射剂量场的实际分布。     

电子束辐射交联电线电缆剂量分布的测量

在电线电缆辐射加工中,测量绝缘介质层中的电子吸收剂量及其分布,从而为实现产品质量控制提供了技术保证。根据电子束辐照电线电缆的工艺特点,利用经硫酸铈化学剂量计校准的带状兰色赛璐芬或三醋酸纤维素薄膜剂量计缠绕在电线电缆的芯线上,模拟电缆的介质层。在自行改装的扫描分光光度计上连续读测薄膜的光密度变化,曲线的每一个波峰代表了每一层剂量分布的极大值,其包络线代表了在射束方向上的介质层中的深度剂量分布。利用碰撞阻止本领比,可以得到绝缘介质中吸收剂量及其分布。实验表明,介质层中的剂量分布是以下三个过程的累积效应:电子能量随深度的变化;从芯线表面的电子反散射贡献;来自邻近线缆和辅助设备的散射线的贡献。     

IMP质子治癌3D剂量探测系统

文章描述了中国科学院近代物理研究所(IMP)正在研制的IMP质子治癌装置3D剂量测量系统.该系统主要由2D剖面探测器、辐照深度和剂量探测器、射程调整器等组成.其中,多级双维位置灵敏平行板雪崩探测器(MPPAC)使用C3F8作为工作气体,工作气压为700 Pa,阳极电压为+700 V.对3组分α粒子测得位置分辨为0.54 mm(FWHM).     

医疗保健产品辐照灭菌剂量设定方法的选择策略

随着核技术产业的日益发展,辐照灭菌已经成为了国际上医疗保健产品普遍采用的灭菌方式。但是按照国际标准ISO11137—2：2013的要求对医疗保健产品进行辐照灭菌剂量设定时,选择合适的灭菌剂量设定方法和实验过程仍存在一定的难度。本文将IS011137-2：2013标准中的灭菌剂量设定方法和实验过程按照5个关键性差异因素分成12个子类别,并制作成“灭菌剂量设定方法筛选表”。该筛选表作为一种灭菌剂量设定方法的选择策略,可以协助相关工作人员迅速准确地对一个新的医疗保健产品选择其合适的灭菌剂量设定方法,并制订相应的实验过程。     

90Sr-90Y源辐射剂量场的测量及计算

采用LiF薄膜和CaF2Mn剂量片,对以90Sr-90Y作为辐射源的半导体辐照效应模拟装置中的剂量进行了实验测量,并用经验公式计算了相应的辐射剂量场分布.实验测量和理论计算数据之间的偏差分析结果表明,用LiF薄膜测量90Sr-90Y源辐射剂量场可以获得较为满意的结果.     

EAST安全巡检与联锁保护系统设计与实现

全超导托卡马克系统不同于常规托卡马克系统,有独特的运行特性和更高的运行风险.安全巡检与联锁保护系统是托卡马克系统中必不可少的-个重要组成部分.EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak)是我国自主研发的世界上第-个全超导托卡马克系统.本文详细分析了EAST的主要运行风险,针对运行风险制定的各子系统的安全监测和保护机制,及分布式 EAST 安全巡检与联锁保护系统的系统体系结构和系统的实现.EAST 已在中国科学院等离子体物理研究所建成并于2006年9月运行成功,获得等离子体,本系统已在EAST装置的2006-2007年度的几轮实验中成功应用.     

Thermophysical and mechanical properties of CrB and FeB

ABSTRACT

Fuel debris in the Fukushima Daiichi nuclear power plant is thought to contain borides that are generated from B₄C control material. In order to successfully devise methods to effectively remove the debris material, characterization of the properties of the fuel debris is essential. This paper presents some of the thermophysical and mechanical properties of two types of borides, FeB and CrB, and compares them with those of Fe₂B and ZrB₂. These are the representative borides that might have been generated in the Fukushima Daiichi (1F) nuclear power plant accident. We observed that the thermal conductivity values of both CrB and FeB are much lower than that of ZrB₂, and are similar to that of Fe₂B. Moreover, the Vickers hardness and fracture toughness of FeB and CrB are almost identical to each other, and similar to those of ZrB₂ and Fe₂B.     

CdMnS的制备及其铁电铁磁性研究

用共蒸发的方法制备了六角多晶结构的CdMnS薄膜,研究了薄膜的铁电性和铁磁性.2%Mn浓度的样品的剩余极化强度Pr为1.72μC/cm2,矫顽场强Ec为14.3kV/cm.Au掺杂的CdMnS样品的居里点超过了300K.在10K低温磁滞回线中,得到的剩余磁化强度和磁矫顽力分别为1.39×10-6emu和75.4 G;用磁力显微镜清楚地观察到从几个纳米到一百纳米大小不等的磁性团簇,还发现掺杂元素的浓度对其磁性具有明显影响.     

L边密度计稳定性监控及U、Pu测量

本文采用金属Zr片作为质控样品监控L边密度计的长期稳定性,在此基础上采用L边密度计测量系列水相U标准溶液和水相Pu标准溶液,绘制水相U工作曲线和水相Pu工作曲线,建立了L边密度计测量U、Pu的分析方法,并采用该工作曲线测量了系列U和Pu标准溶液。结果显示,该方法既可测量水相U、Pu,也可测量有机相U、Pu,对于10 g/L以上的U溶液,测量结果的相对偏差小于5%;对于5 g/L以上的Pu溶液,测量结果的相对偏差小于1.7%。以上结果表明,本文所建立的L边密度计测量U、Pu的方法准确度良好,可用于实际U、Pu的测量。     

Calculations of the trapping and migration of vacancies and nickel self-interstitials in the presence of rare gases and dislocations

Recent models of swelling, void growth, and solute segregation under irradiation all require knowledge of the trapping and migration of vacancies and self-interstitials in the presence of lattice defects. The present calculations include trapping of both vacancies and nickel self-interstitials to substitutional and interstitial rare gas atoms. The results show a systematic dependence on rare gas atom size. It is found for example, that a vacancy is bound to a small fixed rare gas interstitial (He) by ～0.5 eV and to a large fixed interstitial (Xe) by ≥3 eV. In addition, a fixed substitutional rare gas or rare gas interstitial is found to be a strong trap for a self-interstitial. It is found that a single vacancy can significantly affect the migration energy of another vacancy. For example, a 0.4 eV decrease in migration energy is found at a distance of three half-lattice constants. However, this interaction is of limited range; at distances greater than five half-lattice constants vacancy migration is unaffected. The migration of vacancies near the core of a partial dislocation was also investigated. This partial is found to provide a 1 eV (compared to 1.4 eV in the bulk) path for the pipe diffusion of vacancies. In addition, the activation energy for vacancy migration along the slip plane is reduced by as much as 0.2 eV.     

Mechanics and mechanisms of creep deformation and damage

In recent years, several important advances in the understanding of the mechanics and mechanisms of creep deformation, damage and fracture in polycrystalline alloys have been achieved through the synergistic efforts of materials scientists and applied mechanicians. Current understanding, while far from complete, nonetheless provides a physically-based framework for developing computationally tractable continuum constitutive relations which capture major features of the intrinsic mechanisms of creep damage and deformation. Such models, when applied to the analysis of scientifically and technologically relevant boundary value problems, provide a basis for a local approach to high temperature fracture. The first section of the paper reviews certain aspects of the phenomenology, mechanisms, and mathematical models of creep fracture. It is concluded that an important internal damage parameter influencing macroscopic tertiary creep in conventional polycrystalline materials is the density of grain boundary facet cracks. The development of a “damage” constitutive model can conceptually be broken into two parts. One aspect is to quantify the effect of an (instantaneous) state of damage on the mechanical behavior. In the second part of the paper, this topic is explored for the case of a (generally non-dilute) distribution of aligned facet cracks in a power law creeping matrix. The remaining aspect of the model is to provide evolution equations for the damage variable(s). In the third section of the paper, we develop a simplified model for the evolution of facet crack density under conditions of creep-constrained cavitation. A central feature of the model is the variability in cavity nucleation potency over the grain boundary population.     

丝状真菌F54的分离鉴定及其对铯的吸附特性

从新疆放射性污染土壤样本中,采用微生物分离方法,结合压力试验及吸附实验,获得一株对放射性核素污染具有修复能力的土著丝状真菌F54。通过形态学、分子生物学鉴定及Biolog碳源利用实验,F54为镰刀霉菌属真菌,与Fusarium oxysporum strain ATCC MYA-3931同源性最高。最适宜生长条件是:马铃薯葡萄糖培养基,30℃,pH=7.0。菌株F54吸附Cs+的最佳条件是:pH=7.0,30℃,伴随生长进行吸附约3~4d,吸附率最高能达到约84%,常见金属阳离子K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)对其吸附均有一定的抑制作用。菌株F54能够耐受10kGy的钴源照射,对重金属离子Ni~(2+)、Cr~(3+)、Zn~(2+)、Co~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)均有较高耐受性,对放射性137 Cs的吸附率为62%。菌株F54在有较高的重金属离子混合污染的放射性环境中具有一定的修复应用潜能。