放射性废物快速非破坏性检测装置算法研究

本工作研究放射性废物快速非破坏性检测装置的数据分析方法和检测装置探测效率的蒙特卡罗法计算。对分析计算方法的合理性进行了实验验证。验证结果表明,²³⁵U计算值与实际值间的相对偏差<10%,由此证实了本方法的合理性。     

三维针刺C/C控制棒导向管侧向抗压强度评价的数值研究

C/C复合材料在高温下具有良好的力学性能,是熔盐堆中控制棒导向管的候选材料之一。为保证熔盐堆的安全运行,研究三维针刺C/C导向管的力学性能显得十分重要。首先通过准静态侧向压缩试验,得到三维针刺C/C导向管的极限承载能力;然后基于Tsai-Wu强度张量理论,并考虑到复合材料渐进损伤时材料刚度折减,建立了导向管的三维渐进损伤模型。应用该损伤破坏模型,编写了用户材料子程序。程序计算得到的导向管载荷-位移之间的关系与试验结果基本吻合,表明三维渐进损伤模型能够有效地模拟导向管破坏过程。最后利用损伤破坏模型对不同尺寸的导向管进行模拟计算,得到了不同尺寸导向管的极限承载能力,结果发现极限载荷与导向管的直径和厚度密切相关。     

应用蒙特卡罗方法表征HPGe探测器

采用蒙特卡罗方法计算HPGe探测器对光子的探测效率,需对计算模型参数进行确定。使用蒙特卡罗模拟计算和实验测量相结合的方法,对晶体死层厚度及冷指尺寸进行了表征。结果表明,使用此方法确定晶体参数模拟光子的探测效率,在59.54～1408.1keV光子能量范围内,计算效率与实测效率相对偏差在5%以内,并进行了实验验证。     

体源探测效率计算及修正方法研究

用MCNP程序计算HPGe γ探测器与体源有一定距离时的探测效率,该方法对于体源探测效率的刻度有着重要意义。但是由于模型的不确定因素影响,计算结果可能有一定的偏差,充分考虑了影响偏差的因素,采用比较校正法推导了HPGeγ探测器计算体源探测效率修正数学公式。通过实验比较和理论比较方法验证修正公式,比较结果表明：MCNP程序计算体源探测效率可以作为体源探测效率刻度的有效手段。     

基于动网格技术的单根控制棒落棒行为仿真分析

以某小型反应堆控制棒驱动线为研究对象,建立了单根控制棒三维流体仿真模型。基于动网格技术对控制棒落棒行为进行了仿真分析,获得了控制棒落棒过程中导向管内流场的压力云图、速度云图以及控制棒位移、速度-时间曲线和导向管内压强-时间曲线。与相应试验数据的对比验证表明,仿真结果与试验结果符合很好。该方法可用来计算控制棒落棒时间及最大冲击力等重要参数,为控制棒驱动线结构优化设计提供参考。     

中国先进研究堆实验室HPGe探测器无源效率刻度方法研究

针对中国先进研究堆（CARR）实验室目前现有的HPGe探测器,使用无源效率刻度方法对其探测效率进行了理论计算,比较了不同能量和样品体积下蒙特卡罗方法和数值积分方法计算的探测效率。测量了探测片（点源）和堆水池池水（体源）,实验测量结果和计算结果符合良好,验证了无源效率刻度方法的可行性及所建模型的合理性,与采用标准源刻度的实验方法相比,该方法突破了各种限制,减少了标准源的制备工作,节省了大量的实验成本和时间,拓宽了HPGe探测器的使用范围。     

HPGe探测器点源效率与其空间位置的函数关系

本文采用蒙特卡罗(MCNP)模拟与实验相结合的方法,计算了HPGe探测器(美国Ortec公司产品,相对效率40%,对1332keV的分辨率为1.8keV)对空间不同位置、不同能量点源的探测效率,对Masayasu等[1]提出的点源径向表达式作了修正,改进了与实验值(或MC模拟值)的一致性;给出了HPGe探测器效率随点源位置变化的解析表达式;证明了应用MCNP模拟方法确定探测器对于点源的探测效率函数的可靠性和实用性,也有助于对体源效率的测量和计算。     

空间任意位置点源效率函数及参数的确定

采用蒙特卡罗(MCNP)模拟与实验相结合的方法,计算了HPGe探测器对空间不同位置、不同能量点源的探测效率.根据模拟计算结果,通过数值拟合方法,确定了HPGe探测器对点源137 Cs和60Co的探测效率函数及其参数,并对实验结果进行验证.研究表明,应用蒙特卡罗模拟方法确定HPGe γ探测器对于点源的探测效率函数及其参数是一种简便、有效的方法.     

液闪探测的时间分辨率研究

液闪探测系统设计中引入信号处理设计方法,经分析液闪探测信号,得出提高时间分辨率有利于提高探测效率的观点和实现方案,并获得了验证.据此,采用高速数字信号处理技术和器件,多道探测和复合探测效率也会相应提高.     

活性炭盒测氡析出率探测效率校准方法研究

采用活性炭盒测氡析出率的方法已成为国内外普遍采用的一种常规测量方法,活性炭盒的探测效率是该方法的关键参数。由于现有仪器很难直接测量活性炭盒中的氡活度,因而活性炭盒氡活度的测定成为校准活性炭盒探测效率的难点。本文提出了一种解决活性炭盒氡活度测定问题并校准活性炭盒探测效率的方法。通过测量活性炭盒泄放的氡的活度和活性炭盒泄放氡气前后的γ净计数率,推导出活性炭盒探测效率的计算公式并设计对应的校准方法。利用该方法对内直径63 mm、内高度32 mm的活性炭盒的探测效率进行了5次校准,平均探测效率为6.57%±0.26%。根据活性炭盒以及γ能谱测量装置,设计蒙特卡罗计算模型,探测效率的模拟结果为6.92%,与实验结果相差5%,说明该活性炭盒探测效率的校准方法是准确和可靠的。