肺支气管中239PuO2微粒沉积分布数值模拟

为研究核事故条件下钚材料对人体产生的危害，用计算流体动力学模拟计算²³⁹PuO₂微粒在人体支气管中的沉积率和沉积位置。结果表明：所吸入的²³⁹PuO₂微粒主要沉积在肺气管一、二级分叉处。研究结果可对事故状态下²³⁹PuO₂微粒的防护和人体活体肺中铀、钚等核素沉积量的测量提供参考。     

UO2核芯还原炉设计模拟研究

以N-S方程和k-ε湍流模型为基础,针对UO₂核芯颗粒制备过程中的焙烧还原炉设备,采用计算流体力学方法模拟考察了南非和国内正在使用的两种还原炉体设计及入流速度对内部流场的影响。从模拟结果中可发现,两种炉体设计均无法实现气流在轴向上的均匀分布,而是呈现出炉体顶部气量大、底部气量小的分布状态,这是导致颗粒还原不均匀的原因之一,且这种不均匀性随气速增加变化不大。在分析轴向压力变化影响径向气流分布的基础上对还原炉体进行了改进,提出了一种新型设计,模拟结果证实改进后的炉体设计能够实现径向气流在轴向上更为均匀的分布,因而可推定该新型炉体设计可使炉内不同轴向高度处的颗粒还原更加均匀。     

核爆产物140Ba在大气中传输的理论分析

文章阐述核爆产物¹⁴⁰Ba在大气中传输的分析方法。从伊藤随机微分方程出发，得出解马尔可夫过程的福克 普朗克方程，证明了欧拉对流扩散方程和拉格朗日随机蒙特卡罗方法具有等价性。研究了放射性核素在大气中传输时湍流的参数化处理，包括沿水平方向和垂直方向的扩散系数、摩擦速度及Monin-Obukhof长度等。分析了²³⁹Pu裂变时各种核素衰变到¹⁴⁰Ba的衰变链及裂变产额。通过解衰变链方程，定出1ktTNT当量钚弹爆炸时产生的¹⁴⁰Ba放射性活度的时间分布源。在考虑了一个具体的地形分布和气象数据影响的情况下，计算给出了¹⁴⁰Ba在大气中放射性活度体密度随空间和时间变化的等值线图。     

二氧化铀对CO和CO2的吸附热力学

采用静态吸附容量法,测定了温度273～303K、压力0～1kPa范围内,CO和CO₂在UO₂表面的吸附等温线,研究了CO和CO₂的吸附热力学性质。结果表明,Langmuir方程和Freundlich方程分别是描述CO和CO₂吸附的最优模型方程。CO₂的吸附强度明显高于CO的,实验条件下,CO和CO₂的最大吸附量分别为0.36和1.25μmol/g。CO的吸附热为26kJ/mol,表明吸附为物理吸附;CO₂的吸附热随吸附量增加而减小,当吸附量由0.3μmol/g增至0.8μmol/g时,吸附热由46kJ/mol降至37kJ/mol,表明吸附同时存在化学吸附和物理吸附。     

有序介孔氧化硅薄膜制备及其TiO2组装

采用正硅酸乙酯（TEOS）作硅源，分别以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和两亲性三嵌段共聚物（EO₂₀PO₇₀EO₂₀）为模板剂，盐酸为催化剂，利用溶胶凝胶工艺（sol-gel），通过提拉法在常压下制备介孔氧化硅薄膜。XRD和TEM测试结果表明,介孔氧化硅薄膜具有高度有序性。分别以这两种薄膜为模板，通过向模板内压入TiCl₄液体，并用水解、高温热处理等方法，合成了直径为50~300nm的纳米TiO₂纤维，并用SEM对其进行了表征。纳米TiO₂纤维并不能形成于未去除模板剂的薄膜或未镀膜的基底上。纳米TiO₂纤维的形貌可通过调节介孔氧化硅薄膜的孔径大小来控制。经200~600℃高温热处理后，纳米TiO₂纤维呈锐钛矿结构。随着热处理温度升高，纳米TiO₂纤维的晶化程度增加。     

~(12)C与~(209)Bi反应中Au同位素的产额与Q_(gg)的关系

用47MeV/u12C离子轰击天然铋靶,通过炮弹和靶核之间的核子转移反应产生Au同位素。使用放射化学方法从大量Bi和复杂反应产物中分离、纯化Au,并制备Au的γ射线测量源。使用HPGe探测器测量放射性Au同位素的γ活性。根据照射结束时Au同位素的活度和其他相关数据,确定每个Au同位素的产生截面。分析发现,缺中子Au同位素的产生截面与Qgg值之间不遵从指数依赖关系,这可用重离子碰撞中的次级过程加以解释。     

反应堆超临界CO2 Brayton循环特性

为达到满意的循环效率,目前的气冷堆氦气透平循环技术需较高的循环最高温度,即需更高的堆芯出口温度,对反应堆压力壳及燃料元件材料有较高要求,同时由于氦气本身的性质,对透平制造也提出了新的要求;而采用CO₂作为循环工质,可保证在热效率相当情况下,降低循环温度,减小透平体积等,提高反应堆的安全性及经济性。根据热力学定律,建立了超临界CO₂透平循环计算模型,并对该动力循环进行了详细的特性研究,得到了决定循环效率的各个参数,并分析了这些参数对循环效率的影响。结果表明,超临界CO₂动力循环在相对氦气循环较低的温度下可达到满意的效率,CO₂是一种理想的循环工质。     

108Cd核振动到转动演化的微观研究

基于微观sdIBM-F_max模型和实验单粒子能量值,在最普遍的哈密顿量下,用两组不同的核子-核子等效相互作用参数,分别很好地再现了¹⁰⁸Cd核的振动带能谱和转动带能谱及其演化过程。微观和唯象的研究指出：1)这两种激发模式的共存区是能态8⁺₁~14⁺₁(E_x=3.683~5.503MeV),8⁺₁态是振动模式占据优势的能态,14⁺₁态是转动模式占据优势的能态,而10⁺₁态则是两种模式的中立能态;2)从基态到24⁺₁态的yrast态均是集体态,而以后出现的第1个拆对顺排态很可能就是中子h_11/2的两准粒子态;3)核结构的这种过渡不是很剧烈,而是在过渡区中,通过对玻色子结构中价核子对的耦合概率的微小改变来实现的。     

空心玻璃微球D2/Ne混合气体充气工艺

本工作主要研究空心玻璃微球对D₂和Ne气体渗透系数的差异，以及研究采用热扩散法在高压充气系统上向空心玻璃微球充入D₂/Ne混合气体的充气工艺。利用干涉条纹法测量了在充气和保气时Ne的气体渗透系数，它们分别为K_Ne,350℃=2.6×10^-18和K_Ne,25℃=8.0×10^-22mol•m^－1•s^－1•Pa^－1。根据D₂的气体渗透系数确定了玻璃微球充D₂/Ne混合气体的充气方法和充气平衡时间，平衡时间以充纯Ne时间为准。此外，还研究了空心玻璃微球充入混合气体后的保气性能。     

模拟草酸钚沉淀母液中草酸电解破坏研究

采用循环伏安法和线性扫描法对模拟草酸钚沉淀母液中草酸和钚的电化学行为进行研究。研究结果表明,HNO₃介质中的H₂C₂O₄在Pt电极上的氧化为不可逆反应。在模拟的草酸钚沉淀母液中,因Pu(Ⅳ)被C₂O^2-₄络合而未出现Pu(Ⅲ)/Pu(Ⅳ)的氧化还原峰,H₂C₂O₄的氧化峰则清晰可见,H₂C₂O₄的氧化反应仍为不可逆过程。对模拟草酸钚沉淀母液进行恒电流电解,考察了模拟母液中Pu(Ⅳ)初始浓度对草酸电解速率的影响以及电解过程中Pu价态的变化。结果表明,钚浓度为0.002～0.1g/L时,对H₂C₂O₄的电解速率影响不大。恒电流密度下电解可将草酸钚沉淀母液中草酸的浓度破坏到0.001mol/L以下,可满足工艺要求。     

固定化马尾藻生物吸附239Pu实验研究

采用藻酸钙作为载体对马尾藻生物吸附剂进行固定化处理,并通过静态和动态实验法对固定化马尾藻生物吸附剂吸附²³⁹Pu的特性进行研究。初步的实验结果表明：固定化马尾藻生物吸附剂对²³⁹Pu的吸附平衡时间为120min;当溶液pH为2.5～5.0、²³⁹Pu溶液初始活度浓度为21.5kBq/L时,固定化马尾藻生物吸附剂对239Pu的吸附率达99.2%以上;在动态实验中,流速控制在2mL/min,重复进行5次吸附-解吸实验后,吸附率仍达98.0%以上;固定化马尾藻生物吸附剂具有较好的化学稳定性和机械强度、费用低、吸附率高和可重复使用等特点,是一种较好的²³⁹Pu生物吸附剂。     

用于光生成反应的低温液体氢/氘靶系统的研制

为研究光生成带电π介子和中性K介子,研制了1套液体氢/氘靶系统,用于日本东北大学核科学实验室的中性K介子谱仪实验系统。这套靶系统的设计目标是使生成产额最大化、本底最小化及操作安全易行。经实验检验,该套液体氢/氘靶系统的几何安置误差约为1.1mm,靶的有效核子个数不确定度约为0.63%。靶系统在液体状态连续稳定工作可超过3周。靶系统的良好运行完全达到了预先设计目标。     

离子强度、pH和腐殖酸浓度对63Ni（Ⅱ）在γ-Al2O3上吸附的影响

采用静态批式法研究了63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附行为。探讨了震荡时间、pH、离子强度、γ-Al2O3浓度以及腐殖酸对吸附的影响。实验结果表明:在低pH条件下,离子强度对63 Ni(Ⅱ)的吸附影响很大,63 Ni(Ⅱ)的吸附主要是离子交换和外层表面络合作用;在高pH条件下,63 Ni(Ⅱ)的吸附受pH影响较小,63 Ni(Ⅱ)的吸附主要是内层表面络合作用。溶液中的腐殖酸,在低pH条件下促进63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附,而在高pH条件下抑制63 Ni(Ⅱ)在γ-Al2O3上的吸附。     

核形状量子相变与微观sdIBM-(F)—max的势能曲面

通过用两种激发模式对原子核复杂能谱的良好再现,揭示出对激发模式相变的一种新理解：由于退激发解除了原有激发模式基准态结构及其在能量上的优势,高有序基准态释放结构能,同时引发低能激发模式基准态结构的重构,实现了新旧激发模式基准态的过渡。这种以改变价核子间耦合强度方式实现的基准态过渡,是转动驱动量子相变的动力学基础,从微观上看比较温和。本工作结果得到Bohr集体模型势能曲面理论的支持,两者相得益彰。     

钛吸氕氘混合气的同位素效应

本工作研究不同温度下钛吸收氕氘混合气体的特性，并计算其分离因子α。结果表明，在100～300℃温度范围内，ln α与温度T的倒数间存在线性关系ln α＝-0.13+107/T。在200 ℃下，当混合气中的氘浓度在10.0％～87.2％范围内变化时，钛吸收氕氘混合气的分离因子恒定不变。钛对氕氘混合气的吸收存在明显的同位素效应，钛更易于吸收氕气。     

~(60)Co船只辐射成像嵌入式数据获取系统设计

介绍了~(60)Co辐射成像检查系统中嵌入式数据获取系统的设计,重点介绍了基于模块化驱动和网络传输的嵌入式数据获取系统的组成,采用分时复用方式简化了系统各部分接口设计。嵌入式系统作为数据采集系统的控制中心,通过以太网接收上位机的控制命令,产生采集控制时序,从前置放大器读取数据并缓存、传输至上位机。经过对系统性能的测试,验证了该嵌入式数据获取系统具有连接接口简洁、便于扩展、性能稳定可靠的特点。     

碱性条件下丁酮萃取99Tc~m的热力学

选用环己烷作稀释剂,在碱性条件下研究了丁酮对99 Tcm的萃取热力学性质。实验结果表明:相比(有机相/水相)和碱浓度对萃取率有明显影响,且萃取率随相比和碱浓度的增大而升高;在本实验条件下,萃取体系的平衡时间约8min;萃取过程为一放热反应,其中99 Tcm(Na99 TcmO4)与丁酮(CH3COC2H5)形成了配位数为1∶8～1∶9的萃合物Na99 TcmO4.qCH3COC2H5,q=8～9;最后计算了各温度下丁酮萃取99 Tcm的表观平衡常数和萃取反应的热力学函数值。     

溶胶-凝胶法制造UO2燃料微球振动频率选择

利用射流力学理论建立了最优振动频率关系式,并将它应用到了UO₂燃料微球工艺中,最优频率的计算值与实验值较符合。分析了空气密度、胶液粘度、胶液表面张力和胶液密度对最优振动频率的影响。结果表明,空气密度对频率影响很小,最优振动频率随胶液粘度的增大而减小,随胶液表面张力和胶液密度的增大而增大。