堆内辐照过程中辐照靶件的核发热和传热研究

研究了辐照靶件在堆内辐照过程中的核发热和传热计算方法。温度的计算结果与实验结果符合良好。这表明：核发热和传热计算方法可为放射性同位素辐照生产和辐照安全提供重要参数和保证。     

钼锝靶件辐照装置堆外自然循环实验研究

钼锝同位素辐照装置的堆外热工水力研究,对于确定靶件的辐照参数和辐照安全具有重要意义,相关结果可为靶件的设计验证和入堆辐照提供技术支持。本文针对自主研发的钼得靶件辐照装置,设计了堆外传热实验台架,开展了钼锝靶件辐照装置堆外传热验证实验,对比分析了不同热流密度、不同模拟靶件外径、不同辐照装置结构等条件下实验段的温度分布。结果表明,辐照装置内导流管的设计可有效提高装置的自然循环能力,证明了所设计辐照装置的安全性。     

HFETR辐照靶件设计程序开发

针对高通量工程试验堆（ＨＦＥＴＲ）燃料材料考验的辐照靶件设计，开发了ＧＥＮＧＴＣ－Ｃ程序，可用它进行辐照靶件设计和温度分布计算，程序可对多层包壳材料传热，间隙层（液体或气体介质）传热，气体介质层传热进行了计算，同时，对热导膜率随温度的变化和靶件结构材料的几何尺寸因热膨胀的改变进行修正，原程序由美国ＯＲＮＬ编制，见长于结构严谨流畅和良好的适用性，因此，ＧＥＮＧＴＣ－Ｃ是在原程序的基础上并结合ＨＦＥＴ     

放射性同位素辐照靶件包装容器外壁温度测量

放射性同位素辐照靶件在堆内辐照过程中能否保持其完整性,受到诸多因素的影响,其中辐照靶件包装容器外壁温度和内腔温度是辐照安全的重要参数.本工作着重研究了测温用热电偶在放射性同位素辐照靶件包装容器外壁上的安装技术,并在重水研究堆上进行模拟试验.将测量数据与理论计算结果进行比较,用以校核辐照靶件温度理论计算的准确度,为放射性同位素辐照靶件和包装容器的设计提供可靠依据.     

金属铋靶件制备研究

采用高温化学萃取法可以从反应堆辐照后的金属铋（²⁰⁹Bi）中分离²¹⁰Po。设计了两种规格的金属铋靶件,用MCNP程序模拟靶件在中国先进研究堆（CARR）中的中子注量率及核发热情况,对两种靶件的传热进行计算。用氩弧焊对金属铋靶件进行焊接,对焊接后的靶件进行密封性检查。结果表明：两种靶件在CARR反应堆中满功率60 MW运行时中子注量率最大为5.21×10¹⁴ n/cm²·s,靶件总发热量分别为1 707 W和2 220 W,经传热计算后靶件中心温度分别为163.5 ℃和191.8 ℃,低于金属铋的熔点（271.3 ℃）。焊接后的靶件经密封性检查,泄漏率小于3.2×10^-9 Pa·m³/s,金属铋靶件可用于CARR反应堆辐照制备²¹⁰Po核素。     

中国散裂中子源靶体研制

中国散裂中子源(CSNS)靶体选用钨为靶材、钽为包覆层,采用包套法结合热等静压扩散焊工艺制备了钽包覆钨靶片。经检测,钨钽界面结合良好,钽层与钨基体平均结合强度大于64.07 MPa。靶体将钨靶片分成厚度不等的11片,散热采用一进一出的并行流结构,利用CFD软件进行了模拟计算,钨靶片间冷却流道间隙为1.2 mm,100 kW满功率运行情况下靶体最高温度为182.3 ℃,冷却水温升为7.1 ℃。经过半年多的试运行,CSNS靶体各参数满足CSNS的要求。     

CARR铱源试验靶件设计和试验验证

为配合中国先进研究堆(CARR)铱源辐照生产项目,设计制造了铱源试验靶件,对试验靶件的设计参数、结构尺寸进行了介绍。在堆外使用专门的传热装置模拟铱源靶件的外部和内部传热工况,测量了用于模拟辐照罐壁面温度和样品温度的传热装置的壁面温度和内部温度,结果验证了热工分析方法是合适的。入堆试验靶件由含有铱片样品的辐照罐和等量发热的模拟罐组成。堆内试验获得的数据综合验证了试验靶件物理热工的分析结果,这个结果可对CARR铱源辐照生产安全评审提供依据且偏于安全。     

11 电沉积制靶技术研究

电沉积制靶技术常用于制备标准源和辐照靶件。电沉积制靶对设备要求相对简单且易于控制，适用于毫克级辐照靶件的制作。锕系元素的电沉积，较多采用草酸铵体系。草酸介质的缓冲能力较大，对设备无腐蚀，草酸根离子且可络合易水解的离子。     

靶件内中子注量率分布计算方法研究

选择ANISN作为实验靶件内中子注量率分布计算的程序，编制辅助程序输入混合材料截面。计算得到延时水箱附近的中子注量率，与测量数据作对比。计算得到靶片自屏因子，并与2000年实验数据对比。确认计算方法可行后，计算得到实验靶件内热中子注量率分布数据。     

激光多层靶的研制

文章简述了Ｃｕ－Ｆｏｒｍｖａｒ－Ａｌ－Ｆｏｒｍｖａｒ多层芭的制备工艺。其工艺过程是：先在载玻片上蒸镀Ｃｕ，再涂Ｆｏｒｍｖａｒ膜，脱膜装靶后再蒸镀Ａｌ。由于Ｆｏｒｍｖａｒ只受一次热蒸发，制备出了平整度满足要求的激光多层靶。     

控制辐照肉脂肪氧化技术的研究

通过对辐照剂量、贮藏温度、氧气含量和抗氧化剂等影响脂肪氧化因素的研究,揭示了辐照肉脂肪氧化的机理。结果表明:辐照处理可以明显诱导肉的脂肪氧化反应;降低贮藏温度、减少包装中的氧气含量和添加抗氧化剂,对抑制辐照肉的脂肪氧化效果明显。     

聚酰亚胺合成工艺研究

采用超声波在线测量溶液粘度的方法,研究了合成聚酰胺酸过程中实验条件的影响;对实验结果进行分析,由此确定了合成高分子量聚酰胺酸的最佳实验条件。研究表明:在加料次序为先加二胺后加二酐,二酐与二胺的摩尔比为(1.01～1.02)∶1,试剂中含水量尽可能少,反应温度在 0～5 ℃,反应时间以溶液粘度到达最大值为止的条件下,所合成的聚酰胺酸溶液粘度最大,可满足惯性约束聚变(ICF)充气腔靶端口膜的需要。     

辐射监控门系统研制

辐射监控门系统采用功能模块的设计思路,将整个系统设计为辐射探测模块、控制模块、机械模块和选用模块、每个模块完成独立的功能。该系统有效集成了辐射检测技术和门禁控制技术,是一种高灵敏度的出入口辐射检测设备,有望为国家核安全事业提供技术支持。     

铀元件认证技术研究

用高纯锗半导体γ探测器在水平和垂直位置测量了不同铀元件组合系统,采用PC/FRAM分析软件对测量能谱进行了铀丰度分析。结果表明:在铀元件、铀元件外加模拟炸药、铍和铍+模拟炸药三种情况下,分析得到的铀丰度基本一致。分析结果的可信度取决于测量γ能谱的统计涨落。     

固态杂质靶丸与堆级等离子体相互作用及其应用

从Kuteev的氢类靶丸2-D透镜形消融理论出发,导出了杂质靶丸烧蚀速度和消融速率的扩展算法,并对杂质靶丸注入在未来ITER中作为α粒子诊断的可行性进行了探讨。计算和理论分析表明,锂靶丸具有较多兼容性,既可用作α粒子诊断也可测量等离子体的q分布。     

严重事故下喷淋模式的研究

核电厂发生严重事故后,安全壳内有可能堆积大量的氢气,如果此时不适宜地投入喷淋,会破坏安全壳内的惰性环境而引起氢气燃烧或者爆炸,甚至导致安全壳失效。为避免氢燃,研究者通过合理的假设,根据相关的实验公式,推导出不同氢气产量下安全壳内压力所需满足的条件,获得了根据安全壳内压力值来指导喷淋开闭的保守的控制模式。文章以大亚湾核电站为分析对象,利用MELCOR来进行分析,验证了此控制模式的可行性,并讨论了堆腔注水、氢气自燃以及安全壳底板成分对制订喷淋模式的影响。     

大亚湾核电站第十循环堆芯换料设计

大亚湾核电站第十循环堆芯是自提高燃料组件富集度后实现18个月燃料循环的第二个循环堆芯。堆芯换料设计采用SCIENCE核程序包进行计算,辅以HADESⅡ处理程序,自动生成一维模型和综合法程序输入数据,并且自动生成换料设计报告。报告介绍了堆芯换料设计须提交给核电站的设计文件和所用的计算机软件,并对启动物理试验实测值与设计预计值进行了比较分析。     

中国环流器二号A(HL-2A)装置物理设计

文章是关于中国环流器二号A(HL-2A)装置物理设计的总结报告,包括以下几方面的内容:分析计算等离子体截面变形及由截面拉长引起的垂直不稳定性,提出对HL-2A极向磁场线圈电流和控制系统的要求;研究通过中性束注入加热(NBI)和低混杂波电流驱动(LHCD)实现等离子体剖面控制,模拟并设计HL-2A的高性能的运行模式;分析HL-2A先进约束位形(RS位形)下的磁流体力学不稳定性,为实现高性能模式稳态运行的等离子体控制指出方向;同时,利用数值模拟分析HL-2A偏滤器等离子体性能,为偏滤器的改进提供依据。     

用于中子发生器的小型ECR离子源设计

介绍了用于中子发生器的小型ECR(电子回旋共振)离子源的工作原理、基本结构和预期技术指标。叙述了该系统的设计过程、关键技术和创新点。