铅铋与水自然循环流动传热比较分析

铅铋合金和水一样具有一定的自然循环能力,被选为加速器驱动的次临界堆中最有前景的冷却剂之一。对两者自然循环流动传热的比较分析研究,可以优化铅铋回路的设计。建立回路模型,计算铅铋及水的自然循环流量,验证了回路进行自然循环的可行性。通过比较不同温差下相关参数如流速、雷诺数、努塞尔数,得出两者流动传热差异。根据热流体理论,铅铋和水自然循环中,两者的热阻力机制都起到主导作用,水流热阻力和热绕流机制作用强于铅铋流体,因此铅铋自然循环流动传热效果不如单相水。     

铅水反应中铅铋合金凝固的数值模拟

为了研究铅铋合金在蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故所引发的铅铋合金与水反应过程中的凝固机理,通过耦合VOF模型、Realizable k-ε湍流模型、凝固传热模型,利用FLUENT软件建立了铅铋合金与水反应过程的二维仿真模型,并将该模型与现有反应实验的结果进行对比验证。随后基于热焓法建立可以直观描述铅铋合金凝固现象的凝固传热特性热焓方程,通过控制模型变量研究影响铅铋合金凝固发生的因素及条件,最后将该模型应用于复杂结构场景中。结果表明,铅铋合金与水的温差、水流喷射初始速度、注水管径是影响铅铋合金凝固的主导因素,本文提出的模型具有较高可靠性,能够模拟实际工况中铅铋合金的凝固现象。本研究所得到的机理性结论与现象学结论能够为铅基快堆安全分析提供理论支撑。      

小型自然循环铅基快堆固有安全性分析研究

自然循环反应堆一回路运行不需要设置驱动泵,具有结构简单、经济性好、固有安全性高等特点,是开发高安全性反应堆的重要发展方向。铅基冷却剂(铅或铅铋合金)的密度是水10倍以上,在相同温差下,铅基冷却剂的密度差比水更大,具有更好的自然循环能力,是设计自然循环反应堆的理想冷却剂。目前,国内外学者关于小型自然循环铅基快堆的研究主要集中于概念设计研究,关于该堆型的固有安全性研究较少,相关事故演化机理尚未明晰。本文在系统介绍小型自然循环铅基快堆的技术特点和研究现状的基础上,开展100 MW_(th)级小型自然循环铅基快堆无保护事故分析,深入探讨在极端假设事故工况下小型自然循环铅基快堆的固有安全性,为相关设计研究提供参考。     

基于FJ-2207α放射性沾染物快速检测分类方法

针对军用核设施放射性沾染物管理与处置的现状和特点,本文提出了一种基于FJ-2207表面污染仪实现对放射性沾染物快速检测分类的方法,通过实例验证,该方法能够提高放射性沾染物检测分类的准确性和时效性。     

被钍沾染工作服的去污研究

本市某从事硝酸钍生产的化工厂,操作工人工作服均受不同程度的沾染,有的沾染水平甚至超过控制标准数倍至数十倍。工作服的沾污不但可引起周围环境和空气的污染。还有可能进入体内,造成内照射的危害,为避免工作人员因受到钍沾染而造成内外辐照的危害,以确保身体健康,我们进行了工作服去除钍沾染的研究工作。工作分四个方面进行。     

硝酸钚沾染大鼠皮肤伤口后的动态分布及处理

以0.5N 的~(239)Pu(NO_3)_4 (3.07×10~4Bq)沾染大鼠皮肤伤口,观察沾染后不同时间钚自伤口吸收入体内的动态分布。结果表明:局部钚残留量的变化在450天内符合 y=0.7145e~(-0·0076x)的指数方程,而骨钚含量的动态变化在450天内则符合 y′=0.0086X~(0·5041)的方程。钚沾染伤口后的远期效应为:9只动物在伤口沾染钚后的第367—478d,有5只发生了6个骨肉瘤。骨的平均剂量估算为14.17Gy。实验结果还说明:可溶性钚沾染皮肤伤口后,上止血带并不能有效地阻止钚自伤口向体内转移。在局部治疗的方案中,以手术去污效果最佳。络合剂局部注射,不仅能使伤口钚含量显著减少,而且也可减少骨钚的沉积量。钚在生产和使用过程中,发生伤口沾染的事故较为常见。伤口沾染钚的事故,国内外均有报道~([1-2])。为了进一步观察硝酸钚沾染皮肤伤口后污染物在局部的残留、体内分布、远期效应及实验治疗等,做了如下实验研究。     

铅中放射性核素分析

在环境放射性卫生调查中发现，某钢铁厂的副产品铅锭的表面β放射性污染水平较高。为确定其污染来源，要求对铅中的放射性核素组分及其含量进行分析和测定。采用全吸作法测定β谱的最大能量，应用Ｓ－８５α谱仪和Ｓ－３０００γ多道谱仪等仪器，跟踪测量了铅中放射性核素...     

英政府担心拟建核废物处置库场地地下水污染后升至地表

关于在塞拉菲尔德的建议场址决定英国的放射性废物深地下处置库的安全性,已提出一些新的疑问。英国政府的咨询机构—放射性废物管理咨询委员会(RWMAC)担心,来自建议的处置库场地的受沾染的水可能上升至地表,从而污染周围的土地和水源。     

温度及pH敏感N-异丙基丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

采用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了丁烯二酸单酯化β-环糊精(MAH-β-CD).以电子束为辐射源对 MAH-β-CD 和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)混合物水溶液进行辐照,制备了PObr(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶.研究了辐照剂量对水凝胶溶胀性能的影响;同时研究了温度、pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有温度敏感性、pH敏感性和离子强度敏感性.     

铅铋堆蒸汽发生器传热管破裂事故三维程序开发及验证

蒸汽发生器（SG）传热管破裂事故（SGTR）是铅铋堆设计必须重点考虑的安全问题之一。针对铅铋堆SGTR，为解决其复杂结构环境中压力波的三维传播与蒸汽的三维迁移难题，基于多相流欧拉流体动力学理论，开展了“铅铋-水”相互作用三维数值模型与算法研究，研制了专用程序，并采用实验对比和程序对比技术手段进行了程序验证，验证结果符合较好。研究结果表明：对于描述铅铋堆SGTR过程中“铅铋-水”相互作用行为，本文采用的相关数值理论与模型具有较好的适用性；对于研究复杂结构环境下铅铋堆SGTR的三维演化现象，包括压力波传播、蒸汽迁移，本文所开发的三维程序具有重要的潜在应用价值。本文研究成果有望为我国铅铋堆SGTR分析提供有力支撑。     

PH敏感丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行化学改性,合成了丁烯二酸单酯化p.环糊精(MAH-β-CD).采用电子束对MAH-β-CD和丙烯酰胺(AAm)混合水溶液辐照,制得含β-CD结构单元的水凝胶poly(AAm-co-MAH-β-CD).研究了各组分配比、辐照剂量等对水凝胶性能的影响;测定了pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(AAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有一定的pH敏感性和离子强度敏感性,在pH＜5时,水凝胶的溶胀率较小,pH5～8时,溶胀率快速上升,最后趋于平稳;pH＞5时,同一辐照剂量的水凝胶溶胀率随MAH-β-CD含量的增加明显增大,而在相同组分下水凝胶的溶胀率随剂量的增大而下降.     

X射线荧光分析古铜镜的表面组份

本工作用500mCi环状~(241)Am作初级激发源、以钼为二次靶的激发装置分别测定了铜的K_α线,锡的L_(α β)线和铅的L_β线的强度。用经验系数法通过射线强度计算出铜、锡和铅的量。结合表面剥层技术研究了六枚汉及隋、唐代的铜镜的主要组份:铜、锡和铅。观察了距离表     

小型自然循环铅冷快堆无保护最热组件局部堵流瞬态分析

铅冷快堆内液态重金属的腐蚀作用严重制约铅冷快堆技术发展。基于程序ATHLET建立100?MW小型模块化自然循环铅冷快堆SNCLFR-100一回路主冷却系统模型，对无保护最热组件局部堵流事故开展瞬态热工安全分析。结果显示，当阻塞率β达到0.6时，最热组件内冷却剂流量将降为额定流量的50%左右，而最热棒包壳最高温度将达到650℃。当β达到0.9时，最热组件内冷却剂流量将降为额定流量的12.6%左右，包壳最高温度将超过包壳材料熔点1400℃，此时最热组件内将出现包壳熔化现象。      

利用水生植物清除水体中放射性物质的研究(Ⅰ)——水生植物对Sr~(90)的吸收积累和清除能力

原子能和平利用事业的广泛开展,水体中容易受到放射性物貭的沾染,尤其是核武器的試驗,使水体中的放射性本底逐漸增高。如何清除水体中放射性物貭沾染,是一个必需解决的重要問题。水生植物对放射性物貭具有吸收和积累的能力,在許多文献中已有报导。为了利用水生植物的这个特性来清除水体中放射性沾染,我們对九种水生植物进行了試驗。     

从30MeV／核子^12C离子辐照过的铅靶中分离汞和铊

用３０ＭｅＶ／核子＾１２Ｃ离子辐照天然铅厚靶，使用熔化铅靶－热色谱装置使汞元素从含许多元素产物的铅靶中分离出来。利用“母牛法”，通过液－液萃取周期性地提取出Ｔｌ。通过观察＾２０８Ｈｇβ＾－衰变子体＾２０８Ｔｌ的存在，确证新核素＾２０８Ｈｇ已被合成。     

铅水反应中铅铋合金固化的动力学机理研究

为获得铅水反应过程中铅铋凝固的动力学机制，了解微观枝晶生长过程，通过分析铅铋熔液的自然对流及其对凝固前沿的影响，建立了枝晶间铅铋合金平均流动速度方程；采用通过相场法模拟了枝晶生长过程。结果表明，在2个方向的流场共同作用下，枝晶的快速生长区明显向来流方向倾斜。本研究可为铅铋凝固提供动力学机理分析，为铅基堆的安全运行提供理论基础。     

广东省城市生活饮用水中总α和总β浓度的测定

本文报道了广东省１４个城市生活饮用水中水源水、出厂水和管网水的总α和总β浓度的测定结果。取样时间为１９８８－１９９３年，每季采样一次，共采集分析样品１２２４个。结果表明，水源水、出厂水和管网水的总α浓度均值分别为４６、２２和１９ｍＢｑ·Ｌ￣（－１）；总β浓度均值分别为９５、７６和７４ｍＢｑ·Ｌ￣（－１）表明广东１４城市生活饮用水中总。和总β浓度属本底水平。     

铅铋合金热膨胀性能及室温时效研究

铅铋共晶合金(LBE)热膨胀性能影响堆容器的安全性,LBE中杂质的存在会显著影响其热物性,需要制备高纯铅铋合金并对其热膨胀性能进行研究。本文制备出单个杂质元素含量低于10ppm且杂质元素总含量低于73ppm的高纯铅铋共晶合金。热膨胀性能研究结果显示LBE在液相-固相转变时体积增加了约0.80%,室温条件下固态LBE中β相向富铋γ相的转变是其宏观体积变化的最主要原因。     

铅基快堆SGTR事故下热工水力模拟及气腔扩散行为研究

本文针对铅基快堆蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故,利用计算流体力学（CFD）程序对LIFUS5/MOD2台架的汽水注射进液态金属铅铋环境进行研究。研究了3种热工水力现象：铅铋环境压力上升与压力波传递,铅池液位波动和气泡夹带与铅池液位上升和蒸汽扩散。研究结果表明：CFD模型在模拟SGTR事故的压力变化和压力波传递方面具有很小的计算误差;压力波峰值会随着水侧背压的升高而增大,且局部的蒸汽腔压力会低于附近的铅池压力,抑制蒸汽爆炸发生;同时事故引起的铅铋液位上升既会引起小尺寸气泡的输运夹带,也会对铅铋环境结构件造成冲击。     

铅基快堆SGTR事故下热工水力模拟及气腔扩散行为研究

本文针对铅基快堆蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故,利用计算流体力学(CFD)程序对LIFUS5/MOD2台架的汽水注射进液态金属铅铋环境进行研究。研究了3种热工水力现象：铅铋环境压力上升与压力波传递,铅池液位波动和气泡夹带与铅池液位上升和蒸汽扩散。研究结果表明：CFD模型在模拟SGTR事故的压力变化和压力波传递方面具有很小的计算误差;压力波峰值会随着水侧背压的升高而增大,且局部的蒸汽腔压力会低于附近的铅池压力,抑制蒸汽爆炸发生;同时事故引起的铅铋液位上升既会引起小尺寸气泡的输运夹带,也会对铅铋环境结构件造成冲击。