中国抗中子辐照钢的抗辐照设计与验证

聚变堆等未来先进核能系统要求材料在强流高能中子辐照下长期保持良好的结构稳定性和机械性能。为适应未来先进核能技术发展的需要,中国科学院核能安全技术研究所•凤麟团队牵头研发了具有我国自主知识产权的中国抗中子辐照钢--CLAM钢。CLAM钢的设计考虑了未来核能清洁性的要求,以及苛刻服役环境中材料抗辐照、耐高温、耐腐蚀等性能要求。通过中子学计算分析设计了低活化成分范围,基于选择性纳米相析出进行了抗辐照、耐高温性能优化设计。针对材料的抗辐照性能,利用国内外中子、离子、电子及等离子体辐照设施开展了系列辐照考验研究,通过多角度表征辐照前后材料的微观结构和宏观性能,综合评估了材料的辐照性能,并与国际上同类材料在相近或相同条件下的辐照性能进行了对比分析,结果表明CLAM钢具有良好的抗辐照性能。     

纳米压痕技术研究堆内构件材料304NG不锈钢的三束辐照效应

在中国原子能科学研究院的三束辐照实验平台上,对国产堆内构件材料核级控氮304NG不锈钢进行重离子、氢和氦同时辐照,并采用连续刚度纳米压痕技术测量了辐照前后样品的硬度和弹性模量的变化。结果表明,6dpa下,随着辐照温度的升高,辐照硬化减弱;300℃下,随着辐照剂量的增加,辐照硬化增大,高剂量情况下,氢、氦注入区的辐照硬化更显著,表明存在氢、氦增强硬化效应。     

辐照样品的温度测量

本文介绍了用热电偶和金属熔点指示剂测量辐照样品温度的方法,解决了在辐照下进行测量的具体技术措施,对辐照下可能影响温度的因素也作了实验分析。文中还给出了铝、不锈钢及碳化硼在特定辐照条件下的辐照温度。     

辐照对冷冻肉类食品品质影响的研究现状

辐照技术作为处理病菌的消杀技术,已广泛应用于食品加工领域。进口冷链肉类食品新冠状病毒检出阳性,对辐照食品加工提出新的要求,在冷冻状态下接受辐照加工的肉类食品品质如何？该文主要从食品感官、蛋白分解、脂肪氧化、维生素含量等方面概述辐照处理对冷冻肉类食品品质的影响,为辐照用于新冠等病毒消杀工艺的制定提供参考,同时为冷冻肉类食品的研究及辐照冷冻食品的工业化发展提供借鉴。     

中国抗中子辐照钢的抗辐照设计与验证

聚变堆等未来先进核能系统要求材料在强流高能中子辐照下长期保持良好的结构稳定性和机械性能。为适应未来先进核能技术发展的需要,中国科学院核能安全技术研究所·凤麟团队牵头研发了具有我国自主知识产权的中国抗中子辐照钢——CLAM钢。CLAM钢的设计考虑了未来核能清洁性的要求,以及苛刻服役环境中材料抗辐照、耐高温、耐腐蚀等性能要求。通过中子学计算分析设计了低活化成分范围,基于选择性纳米相析出进行了抗辐照、耐高温性能优化设计。针对材料的抗辐照性能,利用国内外中子、离子、电子及等离子体辐照设施开展了系列辐照考验研究,通过多角度表征辐照前后材料的微观结构和宏观性能,综合评估了材料的辐照性能,并与国际上同类材料在相近或相同条件下的辐照性能进行了对比分析,结果表明CLAM钢具有良好的抗辐照性能。     

He泡对镍基合金腐蚀性能的影响

为了明确辐照对熔盐环境中合金腐蚀性能的影响,采用1.2 MeV的He离子对镍基UNS N10003合金进行了剂量为5×1015ions?cm-2和5×1016ions?cm-2的辐照实验,并将未辐照和辐照后的合金置于650℃的FLiNaK熔盐中进行200 h的腐蚀实验。采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对合金的表面形貌、元素分布及微观结构进行了分析。结果表明:低剂量下辐照未发现对合金腐蚀有明显的影响;高剂量下辐照后,合金中产生了He泡;在熔盐中腐蚀后,合金表面出现孔洞且Cr元素大量流失。利用纳米压痕技术对高剂量下辐照的合金在熔盐环境中的硬度演化行为进行了研究。结果显示:辐照后的合金硬度为4.12 GPa,腐蚀后的合金硬度为2.65 GPa,辐照腐蚀后的合金硬度为3.16 GPa,是辐照和腐蚀综合作用的结果。     

高能X射线CT技术在辐照后核燃料组件检测中的发展及应用

定期检测辐照后核燃料组件对保障反应堆安全运行和开展高燃耗下核燃料组件的性能研究具有重要意义。为了能在不拆卸、不破坏燃料组件的情况下更好地观察燃料组件及其内部燃料棒的缺陷及结构变化等信息,高能X射线计算机断层扫描(X射线CT)技术作为一种有效手段可用于辐照后核燃料组件的检测。日本多年来一直致力于该技术的研究工作,成为世界上唯一一个研制出用于辐照后燃料组件检测的高能、高分辨率X射线CT检测装置且应用于快中子反应堆现场检测的国家。为此,本文梳理日本近几十年来相关研究成果,介绍日本原子能研究开发机构(JAEA)研发的燃料组件高能X射线CT装置结构、工作原理、研究现状及部分应用实例,以期对我国核燃料组件无损检测技术的发展提供参考、借鉴。     

MJTR硅单晶辐照技术改进研究

为了具备8 inch（1 inch=2.54 cm）硅单晶辐照生产能力,同时进一步提高硅单晶辐照质量,对岷江试验堆（MJTR）硅单晶辐照技术进行改进研究。通过在辐照孔道增加中子屏布置改善硅单晶辐照的不均匀性,在辐照孔道外增加反射层布置提高辐照孔道热中子注量率,满足了8inch硅单晶辐照要求;同时对硅单晶辐照操作工艺进行优化设计,并对半自动辐照控制工艺进行了设计改进。硅单晶辐照技术改进后,每罐硅操作时间缩短了一半左右,辐照罐数可增加2%,辐照生产效率提升显著。      

硅对低活化马氏体钢电子辐照行为的影响

利用超高压透射电子显微镜研究了两种成分的低活化马氏体钢(CLAM钢)的辐照损伤行为。结果表明：电子辐照能在未添加硅的CLAM钢中产生辐照空洞;在450℃下辐照至14dpa时,空洞数密度约为8.7×10²¹m^－3,辐照肿胀率约为0.26％;在450℃下的辐照肿胀率明显比500℃下的高;当损伤率为2×10^－3dpa/s时,添加合金元素硅能显著提高CLAM钢的抗辐照肿胀能力,未在添加硅的CLAM钢中实验观察到辐照空洞的形成。在450℃下进行辐照时,添加硅的CLAM钢出现明显的辐照共格析出现象。     

反应堆压力容器辐照监督无损评估技术研究

反应堆压力容器（RPV）的辐照脆化问题是核安全的重中之重,影响到核电厂的安全性、经济性与公众信心。介绍了传统RPV辐照监督方案,讨论了现行技术的局限性,梳理了RPV辐照监督无损评估技术国外研究进展与存在问题,在实验与理论研究的基础上创新性地提出了中子辐照条件下RPV钢力学性能预测统一模型,并形成了基于电磁性能的RPV辐照监督无损评估技术,进一步完善后具有较好的工程应用前景。同时指出了开展RPV钢电磁性能实验研究,既有助于从一个全新的角度理解与再认识国产RPV钢长寿期服役时的辐照脆化行为,又有利于揭示RPV钢辐照脆化机理,丰富辐照脆化的基础理论。      

高注量辐照RPV钢的热处理微观结构及其对再辐照损伤行为的影响研究

应用三维原子探针和纳米压痕技术研究了高温高注量质子初始辐照、辐照后退火及再辐照条件下核反应堆压力容器(RPV)钢中的微结构演变,及其与力学性能之间的关系.三维原子探针结果表明:初始辐照(1.6dpa)条件下,RPV钢中产生了大量的富Mn-Ni-Si团簇;辐照后经500℃1 h退火处理,富Mn-Ni-Si团簇基本回复,但...     

聚变堆材料第一次国际会议将在东京召开

由东京大学名誉教授、东京理科大学授教桥口隆吉(R.R.Hasiguti)负责组织召开的聚变堆材料国际会议第一次会议(ICFRM-1)将于1984年12月3日至6日在日本东京举行。会议目的是推进聚变堆材料科学技术的发展;重点是在聚变环境下(以及用裂变堆、加速器和其它辐照源模拟的辐照条件下)材料的辐照效应实验与理论的研究。会议内容有:材料与堆的设计、材料数据及材料/设计接口、增殖材料、特种材料、高热通     

英研究人员在辐照食品检验方法方面取得突破

【英国《泰晤士报》1990年3月17日报道】食品辐照技术,目前已被33个国家批准采用,但英国的食品辐照技术仅限于医院的某些食物的灭菌。英国政府打算在适当的条件下扩大这一技术的应用范围。食品辐照     

~(60)Co γ射线对小鼠巨噬细胞和淋巴细胞浆微管的影响

本实验采用间接免疫荧光技术,观察了小鼠腹腔巨噬细胞和肠系膜淋巴结细胞胞浆微管经(60)Coγ射线照射后的变化及分布特点;同时还对此变化进行了动态观察、研究;并在透射及扫描电镜下观察了(60)Coγ射线对胞浆内微管、中心粒和表面微绒毛的影响。实验结果表明:(1)辐照对巨噬、淋巴细胞内胞浆微管的分布及荧光染色模式有明显影响,并且与辐照剂量有关;(2)经一定时间后,由辐照所致的胞浆微管变化可以完全恢复;(3)透射电镜下可见辐照后胞浆微管、中心粒基本消逝,扫描电镜下可见经辐照后细胞表面突起或微绒毛发生明显变化。     

~(60)Coγ射线对小鼠巨噬细胞和淋巴细胞胞浆微管的影响

本实验采用间接免疫荧光技术,观察了小鼠腹腔巨噬细胞和肠系膜淋巴结细胞胞浆微管经~(60)Coγ射线照射后的变化及分布特点;同时还对此变化进行了动态观察、研究;并在透射及扫描电镜下观察了~(60)Coγ射线对胞浆内微管、中心粒和表面微绒毛的影响。实验结果表明:(1)辐照对巨噬、淋巴细胞内胞浆微管的分布及荧光染色模式有明显影响,并且与辐照剂量有关;(2)经一定时间后,由辐照所致的胞浆微管变化可以完全恢复;(3)透射电镜下可见辐照后胞浆微管、中心粒基本消逝,扫描电镜下可见经辐照后细胞表面突起或微绒毛发生明显变化。     

氯酚类污染物的辐射降解研究进展

以γ射线辐照为基本手段的辐射技术,在环境污染治理中的应用日益广泛。本文着重介绍了辐射技术降解氯酚类污染物(CPs)的辐照分解机理及最新研究进展,并对辐射技术的应用前景和存在的问题进行了评述。同时简要介绍了影响CPs辐照分解效率的各种因素,提出单一辐照工艺对高浓度的CPs的处理都存在一定局限性,而采用臭氧-辐照联用,不仅可降低辐射剂量,而且臭氧在辐射条件下可产生协同效应,既提高了有机物的处理效果,又克服了单用辐射处理时效率随有机物浓度下降而降低的缺点,联合工艺的开发与应用将成为环境污染治理新发展的方向。     

重离子束辐照对苜蓿外植体离体培养的影响及下胚轴再生体的RAPD分析

采用初始能量为100 MeV/u的重离子束12C6 对紫花苜蓿下胚轴及子叶外植体进行辐照处理,研究重离子辐照对愈伤组织诱导状态及诱导率、愈伤组织相对生长率、体细胞胚诱导率及植株再生的影响.结果表明,重离子辐照对下胚轴及子叶愈伤组织的诱导具有抑制作用,且出愈率随着辐照剂量的增大而降低;在继代培养过程中,其愈伤组织相对生长率均高于对照组,外植体本身对重离子辐照所造成的损伤具有恢复能力;辐照处理对体细胞胚胎诱导也有影响,30Gy时,下胚轴诱导的体细胞胚胎发生较对照组早,数量多,较早地得到再生植株;而50 Gy时,所得到的体细胞胚未能发育成再生植株.同时应用随机扩增多态性DNA (Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对重离子辐照处理下胚轴所得再生植株进行检测分析,结果表明:所采用的20条随机引物中有11条在对照及处理组所得再生植株之间扩增出差异性多态条带,表明了重离子辐照引起苜蓿再生植株基因组DNA发生变异.     

脊型谐振腔镀铜工艺的研究

正电子辐射加工技术产业是一种高效的、生态的、安全的高新技术,随着辐照加工产业的不断发展,电子辐照加速器已被广泛应用于工业、农业、医疗卫生等领域。工业辐照领域0.5 MeV以下的低能加速器,机型技术以直流高压型为主,主要用于涂层固化、薄膜和片材的辐照加工;0.5～     

聚四氟乙烯电子束辐射降解研究

研究了辐照剂量、辐照剂量率和辐照气体环境等因素对聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene,PTFE)薄膜电子束辐射降解效应的影响,并采用傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)、电子自旋共振(Electron Spin Resonance,ESR)和X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)等方法进行分析。结果表明:电子束能够有效地对聚四氟乙烯进行降解。PTFE样品的辐射降解主要发生在主链C-C键上;在相同的吸收剂量和气体环境下辐照,低剂量率辐照样品降解好于高剂量率样品;而在相同的吸收剂量和剂量率下辐照,在空气中的辐照降解效果好于N2气环境下。     

重离子和γ辐照硼硅酸盐玻璃的辐照效应对比

为研究玻璃固化体在不同辐照方式下的宏观和微观结果及其对应关系,使用重离子和γ辐照硼硅酸盐玻璃,分别测量了辐照后硼硅酸盐玻璃的硬度和模量变化。发现在γ辐照条件下,直到吸收剂量达到6×10⁶ Gy,硼硅酸盐玻璃的宏观性质（硬度和模量）均未发生明显改变。在Xe离子辐照条件下,当辐照剂量达到0.1 dpa时,硬度和模量减少达饱和值。此外,测量了γ辐照后的硼硅酸盐玻璃的吸收光谱,得到了辐照后硼硅酸盐玻璃带隙随吸收剂量的变化规律,讨论了辐照产生的微观缺陷来源和产生机理。发现重离子辐照产生的硬度和模量的下降主要来源于玻璃网络结构的断裂,而重离子的核能量沉积是造成网络体结构断裂的主要原因。结合γ辐照样品的吸收光谱结果,通过对比γ射线和重离子辐照后的样品硬度和模量变化不同趋势可发现：γ辐照会在硼硅酸盐玻璃中产生微观缺陷（非桥氧空位色心等）,这些缺陷主要来源于网络体末端与钠相连的键的断裂。而网络体末端的断裂不影响硼硅酸盐玻璃的网络体结构,所以γ辐照产生的缺陷不会引起硼硅酸盐玻璃的硬度和模量变化。