钚质量的量热法测量

量热计是核保障领域中核材料衡算非破坏性直接测量最方便和最准确的仪器之一。本工作应用一种测量钚的热功率范围为0.1～15W的量热计测量了3个²³⁸Pu含量已知的钚样品。²³⁸Pu质量测量值与参考值相对偏差均在-1.7%以内。     

钚量热计的研制

设计研制了1台结构简单、操作方便、样品池内径185 mm和高200 mm用于钚热功率测量的量热计.性能测试表明钚量热计的样品热功率测量下限为4 mW、测量上限高于9 W,灵敏度约为202 mV*W-1,线性范围为4 mW～9 W.使用该量热计测量了钚样品的热功率,并与用分析化学和称量法测得的样品热功率进行了比较,结果表明该量热计测量钚样品热功率具有较高的测量精度,当样品热功率不小于200 mW时,精密度优于0.5%.     

大功率α、β量热计的研制

研制了一台用于α、β核素测量的大功率量热计,量热计样品池尺寸空间为直径75mm、高120mm.性能测试表明,该量热计功率测量范围为1～300 W,当样品热功率不小于10 W时,测量精度优于1.0%.     

量热法测量贮氚容器中的氚

设计建造了 1台样品池容积为1 95mm× 42 0mm的大型氚量热计。该量热计测量样品热功率下限为 6mW。样品热功率在 1 60～ 3 5 0 0mW范围内时 ,信号输出与样品热功率的线性相关系数大于0 9999。当样品热功率不低于 1 60mW时 ,精密度好于 0 2 %。它适用于非对称置样方式的样品中氚的测量。对大容积铀化学床中氚的实测结果表明 :该量热计具有较好的准确性。     

低能β核素微热量热计研制

为对小体积包容体内β核素的放射性活度进行非破坏性测量,研制了低能β核素微热量热计。本工作描述了该量热计工作原理及装置组成,并对装置进行了性能测试和实验验证,对热功率测量结果进行了不确定度评定。输入功率为500μW时,测量结果的不确定度为0.96％（k=2）;输入功率为48μW时,测量结果与输入功率标准值间的偏差为4.2%。     

大体积低能β量热装置研制

为了实现大体积样品放射性活度的非破坏性测量．研制了大体积低能β量热装置。该装置采用工作于伺服控制方式的等温型量热计原理．测量腔体积约3200cm3，热功率测量范豳30-2000mW.装置的实验验证表明：当热功率为300mW时，测量结果的扩展不确定度好于0．4％，平均测量时间小于3．5h。本文描述了装置的测量原理、系统组成、校准方法、性能测试及测量不确定度分析等。     

活度微量热计研究进展

为了满足热功率为10μW水平的仅和β放射源活度校准需要,研制了1台活度微量热计测量装置。该装置采用半导体测温元件组合（Bi2Te3＋Sb2Te3p型与Bi2Te3＋Bi2Se3n型）作为测温元件,采用等温双杯量热计的技术原理和使用计算机软件根据测温信号的极性用电功率在空白测量杯上进行自动补偿确定放射源的热功率。     

活度微量热计测量氚样品应用

为了满足热功率为10μW水平的α和β放射源活度校准需要,研制了1台等温双杯活度微量热计测量装置。该装置采用半导体测温元件组合（Bi2Te3＋Sb2Te3p型与Bi2Te3＋Bi2Se3n型）作为测温元件、采用等温双杯量热计的技术原理和使用计算机软件根据测温信号的极性用电功率在空白测量杯上进行自动补偿确定放射源的热功率。     

微量热计测量低活度氚

针对国际热核聚变实验堆氚增殖系统(ITER-TBS)中微量氚活度的绝对测量需求,设计研制了微量热计。采用固体含氚样品对微量热计的输出热电势(Eout)-输入热功率(P)进行标定,Eout-P关系式具有很好的线性关系,灵敏度系数达到0.13V/W。研制的微量热计最低检测限低于0.2μW,量热杯体积大于500mL,该性能指标预期可定量测量ITER-TBS系统中各种复杂形态的微量氚活度,具有很好的应用前景。     

滞留量测量校正技术研究

测定核设施工艺设备内的滞留量是核材料衡算过程中的技术难题,直接影响核设施的核材料闭合衡算,为了更加准确地测量滞留量,提出一种校正方法,该方法在滞留量测量的点、线模型基础上,对探测器的探测效率进行更加精细的校正,当核材料残留呈线状分布但存在一定宽度或呈点状分布但存在一定面积时,提出的校正方法能对滞留量的测量结果起到较好的修正效果,为滞留量测量准确度的提高起到一定的作用。