TMP结构、材料对冷冻靶温度场的影响

氘氚冰靶的均匀性和表面光滑程度对靶的表现非常重要,高质量的冷冻靶要求靶丸表面最大温差不高于0.1 mK,而影响冷冻靶温度场的因素众多。本文采用计算流体力学软件FLUENT研究了套筒壁厚（0.2、05、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2 mm）、材料（AL5052、SS304和高纯铜）以及黑腔结构（单凸环和双凸环）对冷冻靶温度场的影响。计算结果表明:黑腔采用双凸环结构,靶丸表面温差较小;随套筒壁厚的增加,黑腔内气体自然对流强度降低,靶丸表面温度场均匀度提高,靶丸表面温差减小;由于铜具有高的导热系数及比热,选用铜作为套筒材料使得靶丸表面温度更低,温度场更加均匀。将套筒壁厚、材料、黑腔结构综合考虑,发现套筒壁厚为1 mm、材料选用高纯铜、采用黑腔结构双凸环设计时靶丸表面温度场均匀性最好。     

乳腺癌调强放射治疗影像引导锥形束CT匹配区域选择对靶区精度的影响及临床应用

探究乳腺癌调强放射治疗影像引导锥形束CT(Cone-beam CT, CBCT)匹配区域的选择对靶区精度的影响，为临床应用提供参考。回顾性分析2020年1月至10月乳腺癌保乳术后行放疗患者22名，比较入组病例不同匹配框对靶区匹配精度的影响，设置胸骨组（对照组1）、胸椎组（对照组2）与胸骨胸椎+靶区组（研究组）3种不同匹配区域进行配准，每组测量记录匹配误差、CBCT与定位CT靶区术腔边界金属夹位移数据。共获得匹配误差与靶区金属夹位移数据各528组，对所得数据采用独立样本非参数检验分析并计算3组金属夹的3D矢量距离。胸骨组与研究组匹配误差除旋转误差X轴方向差异有统计学意义，其余方向差异均无统计学意义（p>0.05），胸椎组与研究组的匹配误差均无统计学意义（p>0.05）。胸骨组与研究组靶区金属夹在X、Y、Z三个方向位移分别为：（1.59±1.61） mm与（1.23±1.19） mm (p=0.045)、（1.65±1.44） mm与（1.89±1.52） mm(p=0.006)、（1.13±1.18） mm与（1.37±1.31） mm (p=0.999)；胸椎组与研究组靶区...     

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。     

6 加速器生产加^109Cd用Ag靶制备

Ag靶用于加速器生产^109Cd，核反应为^109Ag（p，n）^109Cd。本工作采用电沉积法制备Ag靶。通过对影响电沉积Ag靶层质量及厚度的各种因素的实验，确定了Ag靶制备工艺条件如下：ρ（Ag^＋）=20～50g／L，ρ（KNO3）=10-30g／L，φ（NH4OH）=0．1～0．2。用此工艺条件，制备出质量厚度大于100mg／cm^2、表面光滑、镀层致密的Ag靶。     

高功率CaO/W/RVCF复合靶的设计与制备

为利用质子轰击⁴⁰Ca靶产生放射性核束³⁷K,本文系统研究了⁴⁰Ca靶的设计、制备和模拟的全过程。综合考虑反应截面、靶材料的丰度、熔点、蒸汽压和短扩散路径等,确定选择CaO作为靶材料,高孔隙率的网状玻璃碳纤维(RVCF,reticulated vitreous carbon fiber)作为基衬材料。采用PC（paint coating）法将CaO材料沉积在RVCF基衬上,为防止高温下CaO与RVCF发生化学反应并降低靶材料的抗高温性能,在沉积CaO靶材料前采用CVD（chemical vapour deposition）法对RVCF基材沉积1层1~2 μm厚的W保护层。根据质子束轰击复合靶的能损计算与分析结果,设计了靶室筒内装入厚靶的结构和靶室筒的散热结构。最后采用Comsol计算程序模拟分析了靶及靶室的温度分布,得出了此厚靶在75 MeV质子束入射时能承受的最大束流功率为7.5 kW。     

宽量程中子探测靶室

通过对反冲质子法探测强脉冲高能中子靶室系统灵敏度的理论研究与计算，可使探测靶室的系统灵敏度从１Ｏ￣（－２７）～１０￣（１８）（Ａ·ｓ·ｃｍ￣（２））连续变化，计算精度符合要求。     

0.65～1.5 GeV质子轰击厚Pb靶的中子学研究

在俄罗斯杜布纳联合核子研究所新建高能重离子加速器NUCLOTRON上用0.65～1.0 GeV质子轰击厚Pb靶,对靶区的中子参数进行了研究。使用的比靶的厚度为20cm,直径8cm,呈圆柱状。Pb靶的外围用6cm厚石腊作慢化体。质子沿比靶轴线入射,模拟加速器驱动次临界反应堆（洁净核能系统）的堆芯结构和核反应过程。在Pb靶表面和慢化体表面放置1mm厚CR-39固体径迹探测器薄片作为中子探测器,入射的质子数目为1.55×1013（0.65GeV）、0.84×1013（1.0 GeV）和1.22×1013（1.5 GeV）,用70℃ 6.5mol/L NaOH蚀刻CR-39中的     

ADS熔盐散裂靶中子学性能研究

与传统加速器驱动次临界系统（ADS）采用金属靶作为散裂中子靶的设计不同,加速器驱动次临界熔盐堆（AD-MSRs）采用靶堆一体的设计,直接使用燃料熔盐作为散裂中子靶。由于熔盐靶的中子学性能直接影响AD MSRs的能量放大系数、核废物的嬗变和核燃料增殖的效率,所以本研究基于MCNPX程序,详细计算了高能质子轰击氟盐和氯盐两种熔盐靶产生的散裂中子产额、散裂中子能谱、能量沉积分布以及散裂产物等中子学性能,并与液态Pb和铅铋共熔体（LBE）两种液态金属靶进行了对比。计算结果表明,熔盐靶在散裂中子产额上与液态金属靶有一定的差距,但熔盐靶内能量沉积分布的梯度较小,更有利于靶区的热量导出。与液态Pb和LBE靶相比,熔盐靶的散裂产物中包含更多的气体以及高质量数的α发射体核素。     

同位素靶制备技术的研究

系统地介绍了同位素靶的制备技术，包括核靶的制备手段（真空蒸发、聚焦重离子束溅射、滚轧、电镀、离心沉淀），同位素化合物还原工艺（还原蒸馏、电解还原）和核靶的贮存方法（干燥法、抽真空法、低温干燥法）。     

γ刀单次大剂量(200Gy)照射所致脑损伤的病理研究

采用普通病理检查、原位杂交、透射电镜方法,观察了使用旋转式头部γ刀以4mm直径准直器单次200Gy剂量定点照射正常大鼠右侧尾状核头部后长达1年的不同时间点的靶区和靶周围区的病理改变。结果表明,γ刀照射后脑损伤病变经历4个阶段：1．急性水肿阶段（照射后即刻14d）,2．坏死形成阶段（21d至2个月）,3．吸收阶段（3至6个月）,4．增生阶段（9至12个月）;照射后2h血脑屏障通透性即开始增加,其程度在一定时间内与照射后生存时间呈正相关;血管内皮细胞和胶质细胞超微结构的改变先于神经元;照射引起TNF－α、IL-1β mRNA表达增加,照射前给予地塞米松可以抑制其表达。     

用于高能微焦点工业CT的旋转式辐射转换靶研究

转换效率高、散热性能优异的辐射转换靶是高能微焦点工业CT的关键部件,本文设计了一种适用于高能（6 MeV）微焦点(直径约100 μm)工业CT的先进旋转式辐射转换靶。通过模拟分析辐射转换靶X射线转换效率和热沉积,确定最优转换靶厚度,从而设计、加工出旋转式辐射转化靶,并成功应用于中国工程物理研究院应用电子学研究所高能微焦点工业CT验证装置。对比实验结果显示,在相同工况（电子束能量6 MeV,宏脉冲长度5 ms,宏脉冲流强15 mA,焦斑直径100 μm）下,固定靶被电子束熔融,而旋转靶则能够承受电子束的轰击,验证了旋转式辐射转换靶的有效性和可靠性。     

加速器驱动的次临界系统散裂靶泄漏中子谱研究

为研究加速器驱动的次临界系统（ADS）散裂靶的散裂中子学特性,采用Geant4计算不同能量质子轰击铅铋靶产生的泄漏中子产额、能谱、轴向积分分布。模拟得到1 GeV质子对应的靶的优化尺寸及优化后泄漏中子谱,计算结果可为ADS散裂靶件和堆芯设计提供参考。     

PDS-XADS散裂靶热工水力分析

本文对小型加速器驱动的次临界系统（ADS）--PDS-XADS散裂靶进行了热工水力分析。分析的XADS型实验堆基于欧洲PDS-XADS实验项目的设计,使用铅铋合金（LBE）作为冷却剂。散裂靶是ADS的核心部件之一,用以确保反应堆功率维持在指定水平。本文利用计算流体力学软件ANSYS CFX 11.0对散裂靶的下部区域进行热工水力分析。分析采用稳态计算、剪切应力输运（SST）湍流模型,在壁面边界条件处采用自动壁面函数法,针对不同的散裂靶设计进行计算流体力学（CFD）分析,最后根据散裂靶设计限值选择最优设计方案。     

γ射线测距中散射光子影响因素的蒙特卡罗模拟

基于散射光子的γ射线测距技术,具有测距精度高、响应速度快、可靠性高、体积小、重量轻等特点,适用于在苛刻空间环境中实现近距离高精度的高度测量。本文采用蒙特卡罗程序MCNP建立模型,模拟不同条件下散射光子的能量、强度的变化规律,分析了探测距离、源 探距离、γ射线能量、靶目标厚度以及靶目标材料的变化对反散射峰光子能量与强度的影响,得出以下结论：反散射峰光子能量与靶目标厚度（>7 cm）、靶目标材料无关,与γ射线能量、源 探距离正相关,与探测距离负相关;反散射峰光子强度与靶目标厚度（>7 cm）无关,与探测距离正相关,与γ射线能量、源 探距离、靶目标材料负相关。对于不同靶目标材料,模拟计算的反散射峰光子能量分布区间与理论计算结果一致,证实本文γ射线散射光子测距技术的仿真方法可行、结果可信。     

复杂活化衰变核素的k0-NAA研究

在活化分析中,多数情况下,指示核素由靶核（待测元素的某个同位素）通过活化反应直接生成,待分析γ射线在指示核素衰变中发射。然而,在很多情况下,放射性核素存在m态时（80Brm-80Br、134Csm-134Cs等,如图1所示）,指示核素由靶核通过复杂的活化反应／衰变生成.     

放化法测量~（79）Se的半衰期

长寿命裂变产物核素￣（７９）Ｓｅ的半衰期还没有被准确地测量过，文献中一直引用１９４９年测定的值：Ｔ＿（１／２）≤６．５×１０￣４ａ。本工作应用放化法测量了￣（７９）Ｓｅ的半衰期。从中子照射的铀靶中分出放化纯的￣（７９）Ｓｅ，并用液闪谱仪测量其活度。利用￣（９０）Ｓｒ、￣（１３７）Ｃｓ作为监测核计算出铀靶的裂变数，然后根据裂变产额得到￣（７９）Ｓｅ核数。得到的￣（７９）Ｓｅ的半衰期为（４．８±０．４×１０￣５ａ。）     

用组合叠层CR-39固体径迹探测器测量加速器厚铍靶9Be(d,n)反应中子能谱

采用组合叠层CR-39固体径迹探测器实验方法测量了加速器D（d,n）反应产生的5MeV与2MeV准单能中子能谱。进而测量了入射氘离子能量为3MeV时加速器厚铍靶9Be（d,n）反应的中子能谱,与已有的飞行时间法的测量结果基本相符。在此基础上,用该法又测量了入射氘离子能量为1．5MeV时加速器厚铍靶9Be（d,n）反应的中子能谱,结果符合较低能量氘离子与厚铍靶发生9Be（d,n）的核反应的物理过程。     

基于水工质的有窗散裂靶流场分析及实验测量

散裂靶是加速器驱动的次临界系统(ADS)的重要组成部分,有窗散裂靶是唯一经实验验证、测量的液态金属高功率散裂靶,研究有窗靶内工质的流动对散裂靶的设计优化有重要意义。本文以水为工质对有窗靶件进行了可视化实验及数值模拟研究,实验采用粒子图像测速法对靶件可视化部分进行速度场测量,同时利用计算流体力学软件FLUENT对靶件流场进行数值模拟。通过5种湍流模型（标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realk-ε模型、SST k-ω模型、RSM模型）在不同流速下的模拟结果与实验结果的对比分析,表明采用RNG k-ε模型并结合相应的壁面函数能较准确模拟有窗靶内的流动。     

建立^124Xe气体靶系统制备^123 Ⅰ的开发研究阶段报告

用丰度为99．9％的^124Xe气体，通过^124Xe（p，x）反应，并经过^123Xe衰变（T1/2=2．08h）制备123 Ⅰ，是目前国际上生产高纯度^123Ⅰ的重要方法。由于原加速器系统只有固体靶和液体靶两个束流输出孔道，本工作研究在固体靶束流管道的中间位置用弯铁和数组四级透镜引出1条新的30MeV束流。     

加速器驱动的次临界系统散裂靶热工水力研究

散裂靶位于加速器驱动的次临界系统（ADS）的中心,为核嬗变提供所需的中子源。通过分析散裂靶的热工要求,选取铅铋合金（LBE）作为ADS的靶材料和冷却剂。使用MCNP程序计算质子束轰击靶区产生的能量沉积,并使用CFD程序FLUENT计算靶区热工特性。分析了不同设计参数及不同靶窗形状对ADS靶区温度分布和速度分布的影响,得到满足热工要求的可选方案。