研究堆燃料的235U富集度对材料核发热的影响

以中国先进研究堆(CARR)为研究对象，就采用不同^235U富集度的燃料对堆内燃料区和非燃料区核发热的影响进行了分析。分析结果表明：不同^235U富集度的燃料对燃料区影响极微。对非燃料区占核发热主要份额的γ光子热按来源进行了分类，并以CARR堆冷源的冷包为例，从理论分析和程序(MCNP)计算两方面进行了探讨。     

~(252)Cf自发裂变中子诱发~(235)U裂变~(99)Mo累计产额测量

一、引言 裂变谱中子诱发~(235)U裂变~(99)Mo累计产额一直存在较大分歧。首先,苏联在五十年代测量的两个结果就相差8％。以后的测量结果虽然差距减小,但仍分为两组,彼此相差5％;一组接近苏联的高值6.4,另一组接近并稍低於热中子诱发~(235)U裂变的~(99)Mo累计产额6.14。在裂变产物产额的测量中,~(99)Mo往往被取作参考核,其产额数据的上述分歧,影响其他裂变产物产额的取值。因此,我们对其进行了测量。     

用中子活化分析法测定~(238)U/~(235)U同位素丰度比

本文论述了用中子活化分析法测定含微量铀的样品中~(238)U/~(235)U同位素丰度比的原理及方法。样品在反应堆中接受短时间照射后,用Ge(Li)探头或高纯锗探头-多道能谱分析仪-计算机系统测量射线的能谱.可以分辨出~(238)U和~(235)U的许多监测峰。利用这两种监测峰计数之比与这两种同位素丰度比成正比的关系,分析铀的同位素丰度比,在~(235)U丰度为0.6％-18％范围时精密度为1％-2％,在贫化铀和18％-60％丰度~(235)U时,精密度为2％-3％。     

兰州大学的中子发生器研制及应用展望

1988年兰州大学成功研制了3×10¹² s^-1的ZF-300强流中子发生器,主要用于核数据测量、材料辐照损伤等研究。为进一步开展活化法中子核数据测量、裂变物理等研究,兰州大学启动了基于倍压加速器的ZF-400强流中子发生器研制工程,该中子发生器的设计指标为D束流能量400 keV、D束流强度大于30 mA、D-D中子产额大于5×10¹⁰ s^-1,D-T中子产额大于5×10¹² s^-1。在裂变物理研究方面,已成功发展了描述裂变核断点裂变势的势驱动模型(potential-driving model),并开展了中子诱发典型锕系核素裂变发射中子前裂变产物的质量分布计算研究;将potential-driving model植入Geant4程序,发展了用于裂变发射中子后裂变产物质量分布、动能分布、裂变中子能谱等模拟的蒙特卡罗方法,并开展了可靠性评估研究;研制了一套用于裂变产物实验测量的双屏栅电离室(TFGIC),并完成了初步实验测试。在中子应用技术方面,为满足小型...     

金属铀部件~(235)U富集度中子时间关联符合测量实验优化分析

金属铀部件235 U富集度中子时间关联符合测量实验采用252 Cf源驱动噪声分析法来获得金属铀部件的标签参数——源与探测器间的中子时间关联符合计数,用于相同几何、不同富集度的金属铀部件间的识别。本文对该实验进行了蒙特卡罗数值模拟,模拟计算结果表明,直穿布局下泄漏中子不能得到利用,且探测中子能量区间的选择会影响测量效果。根据实验布局和探测中子能量区间,对实验进行添加含氢反射层布置优化,方案优化后的实验模拟计算和测量结果均表明,优化实验方案提高了该测量方法对相同几何、不同富集度金属铀部件的识别能力。     

Ge(Li)探测器测定14MeV中子引起~(238)U裂变中稀土核素的裂变产额

在核化学研究中,对稀土核素生成截面的资料是非常感兴趣的。因为在各种能量的轻粒子引起重核的裂变,或者在重离子引起的核反应中,稀土核素都构成了核反应产物中相当大的一部分。此外,处于大的核形变区的稀土核远离任何满核子壳层,因此测量稀土核的反应截面能够获得不受壳效应影响的核反应信息。     

视察技术中235U富集度γ测量方法研究

本工作研究建立了在厚屏蔽吸收情况下铀富集度的测量和分析方法。在屏蔽材料为1-3cm不锈钢材料情况下，235U富集度分析误差小于5％。业已完成了便携式同轴型高纯锗探测器的蒙特卡罗表征，提出了在大体积储存罐中含铀核材料的定量测量方案。     

高速无源燃料棒235U富集度检测设备研制

高速无源燃料棒²³⁵U富集度检测设备采用小型化模块化BGO+SiPM探测器串列及集成了放大、甄别、信号采集、网络传输、I/O功能的多通道核电子仪器组成检测体,设计恒温箱对检测体温度进行精准控制,通过燃料棒传输及上下料装置完成燃料棒²³⁵U富集度及棒内富集度异常芯块的全自动检测。设备具有良好的芯块年龄校正功能。测试表明,单通道96只探测器检测速度6 m/min时,富集度检测精度优于2.1%,对基体富集度3.4%、富集度偏差8.73%的异常芯块检出率为70%,检测置信度95%。     

特定实验条件下中子引发~(238)U裂变率测量可行性研究

用小型平板裂变室测量中子穿透实验模型后引发238U绝对裂变率,掌握小空间测量中子技术。通过对有无反射壳测量结果的比较,得到中子对反射壳反射因数。实验结果与MCNP模拟计算结果比较,以此来检验计算方法与参数。     

中国先进研究堆(CARR)上的中子散射工程

中子散射技术利用中子不带电、穿透力极强、能直接鉴别核素、较之X射线对轻元素灵敏、具有磁矩和粒子、波动二重性等特点,使之成为一种独特的、从原子和分子尺度上研究各种物质结构和微观世界运动规律的高新技术。中国先进研究堆(CARR)上的中子散射工程将充分利用中国先进研究堆为中子散射工程提供的高通量、具有冷中子源、切向水平孔道等有利条件,建造三台新谱仪,更新原有的五台谱仪,瞄准世界先进水平,建立起研究手段基本配套、基本上覆盖中子散射研究的主要领域、强调应用又具备必要的基础研究能力的中子散射设备,为生命科学、材料科学、物理、化学、地矿、环境等各种学科及工程技术方面的研究,为国防工业和国民经济的应用提供先进的中子散射技术。其最终目标是建立起符合我国国情、其综合研究能力与世界先进水平接轨的中子散射国家重点实验室,使之成为我国二十一世纪中子散射研究和应用的中心及人才培养基地。     

新型无源法核燃料棒~(235)U富集度检测系统研制

介绍了新型无源法核燃料棒~(235)U富集度检测系统的研制,该系统采用4通道多探测器设计,能在核燃料棒匀速通过检测体时有效探测核燃料芯块中~(235)U核素自发衰变产生的γ射线,实时生成~(235)U富集度分布图谱,进而判断各通道核燃料棒质量是否合格并实现好坏料自动分选。该系统经实验验证在单通道检测速度为1 m/min时,能够准确测量核燃料棒~(235)U富集度值并判断棒中是否混有异常芯块。该系统已应用于核燃料元件生产线上。     

用α能谱法测定样品中~(233)U和~(232)U的相对含量

钍是一种潜在的核燃料。据国际原子能机构估计,目前已探明有开采价值的钍资源大致和铀相等。钍的充分利用可以大大丰富核能资源,增加核燃料储备。 钍铀核燃料循环的一个主要技术问题是钍在反应堆中受中子照射后,除生成有用的核燃料~(233)U外,还会产生~(232)U,一般化学方法不能使它与~(233)U分开。由于~(232)U的衰变子体放出能量     

19.1MeV中子诱发~(235)U裂变质量分布研究

用双裂变电离室测量了靶物质碎片的裂变率，由阈探测器测量了中子能谱，用γ能谱法测量了19．1Mev中子诱发^235U裂变时^95Zr，^147Nd等35种产物核素的产额。并绘制了产额－质量分布曲线。     

高活度~(113)Sn—~(113m)In 发生器的生产工艺研究

本文介绍了高活度~(113)Sn-~(113m)In 发生器的研制过程;报道了一系列工艺条件实验,探讨了生产过程中的化学原理,从而给出了一个生产高活度~(113)Sn-~(113m)In 发生器的生产工艺。     

中国先进研究堆(CARR)工程燃料组件设计验证试验

中国先进研究堆(CARR)采用的燃料组件在国内尚属首次加工与使用。为了保证燃料组件的完整性和安全性,满足堆安全运行的需要,对燃料板和组件的结构稳定性、流致振动、临界流速、热循环、堆内辐照等进行了设计验证试验。结果表明,CARR燃料组件的设计和加工工艺是合理的,谈组件在反应堆实际运行条件下是稳定和安全的。     

利用缓发γ射线吸收剂量率测定~(235)U裂变数的方法研究

裂变数的测定通常是利用HPGe探测器无损测量的方法,但这种方法难以在高辐射通量情况下获取实时数据。针对上述场景,本文引入了剂量率测定裂变数的方法,并进行了可行性验证。本文利用数值计算方法计算裂变产物衰变链上各核素含量随时间动态变化情况,结合CENDL3.0库及ENDF BVII.1库中的产额数据及核衰变数据,计算了热中子辐照铀靶后距裂变产物约1 m处空气总吸收剂量率随时间的变化规律。在西安脉冲反应堆跑兔装置上辐照铀靶,跟踪了距裂变产物约0.5 m处总吸收剂量率变化曲线,结合理论计算结果获取了裂变数。计算均值与后期高纯锗探测器测量铀靶所得裂变数偏差为7%,这表明利用缓发?射线剂量率测定235U裂变数的方法可行,可用于较强剂量场下快速确定核燃料的裂变数。     

主动法缓发中子探测金属铀的~(235)U丰度

主动法缓发中子监测U材料被认为是核查技术的有效手段之一.本文建立了特定的模型,以数值模拟D-T中子诱发相同质量、不同~(235)U丰度的金属铀裂变产生的出壳缓发中子及BF_3探测器所能产生的响应,验证了特定情形下主动法D-T中子源诱发金属铀裂变,测量其缓发中子反演~(235)U丰度的可行性.     

22MeV中子诱发~(235)U裂变的质量分布

用γ射线能谱法测定了22MeV中子诱发^235U裂变产额。裂变率用双裂变室测定，得到了29个质量链的产额。     

14.9MeV中子诱发~(235)U裂变时几个核素累积产额的绝对测量

引言 在裂变产额数据中,人们对单能中子诱发裂变的数据越来越感兴趣,其中14MeV中子诱发裂变产额测量工作较多,但在所发表的数据中,除~(99)Mo和~(140)Ba是绝对测量值外,其余大部分是相对测量值,并且数据分歧较大。     

DTPA作为~(90)Sr/~(90)Y发生器淋洗剂的研究

测定了在不同浓度和不同pH的二三胺五乙酸(DTPA)介质中,Sr~(2+)、Y~(3+)离子在国产732型阳离子交换树脂上的分配系数,并进行了~(90)Sr-~(90)Y柱分离,据此选择3m mol/L、pH为5.5的DTPA作为~(90)Sr/~(90)Y发生器的淋洗剂。试制的0.86GBq发生器经1年29次淋洗测定,其~(90)Sr漏穿率为(1.7±0.5)×10~(-7)。结果表明,DTPA是~(90)Sr/~(90)Y发生器的一种优良的新型淋洗剂,以DTPA作为淋洗剂的发生器可提供用于放射免疫治疗的高纯~(90)Y。