CZT探测器测量核燃料组件铀丰度实验研究

采用CZT探测器、数字谱仪、准直器等组成了1套便携式CZT探测器铀丰度测量装置。该装置可对燃料组件铀丰度进行测定,以便确定相应铀产品丰度符合规定要求。实验研究中,对几类燃料组件丰度进了测量,建立了CZT探测器测量燃料组件铀丰度的方法。现场测量结果表明,铀丰度测量结果相对偏差小于3%,方法简单可靠,装置简便,能满足核材料保障监督和核设施现场测量中的需求。     

便携式铀丰度仪的研制

研制了用于测量新燃料组件或新燃料元件￣（２３５）Ｕ丰度的便携式铀丰度仪。仪器采用带￣（２４１）Ａｍａ源的φ２０×２０Ｎａｌγ探头，具有高压自控稳定的特性，仪器的电子学线路全部密集安装在３２６×１０６×１７６的枪式箱体内，具有小型、轻便的特点。仪器在测新燃料组件中￣（２３５）Ｕ丰度时，测量的精度好于±２．０％，同时可扫描测出组件中的装料长度。     

容器内铀同位素丰度的非破坏探测技术研究

研制了三维样品旋转装置,用PC/FRAM软件分析了通过同轴HPGe探测器采集的铀总量在2—600g、能区在120—1001keV的铀同位素γ射线。建立了高放废物容器内非均匀分布的铀同位素丰度的γ能谱测量方法。对同位素丰度在20%—93%的235U,测量不确定度<0.6%,对238U的测量不确定度<1.3%。     

裂变产额差异法测量~(235)U丰度

利用裂变产额差异法,从裂变产额质量分布曲线,选取位于双驼峰曲线两翼的裂变产物的产额随可裂变核素的不同有很大变化的核素88Rb、104Tc和92Sr作为测量对象,选择平均裂变产额比88Rb Y/104Tc Y、92Sr Y/104Tc Y为监测对象,研究了平均产额比与铀丰度之间的关系曲线,获得了平均产额比/i j Y Y随丰度H0变化的关系式Y1/Y2-f(H0)。利用两条关系曲线分别对72.2%的模拟样品测量5次,RSD均优于2%。将样品分析结果与无源γ射线法的结果相比较,两种方法在规定的误差范围内结果是一致的。     

便携式核材料中子测量系统的研制

研制了小型中子探测系统，并进行了性能测试和应用研究。系统主要由屏蔽式中子探头、中子分析仪和控制微机（数据获取软件）组成，体积小、质量轻、性能稳定、自动化程度高，能进行长期自动测量。该系统可广泛应用于核保障领域核材料的非破坏性分析（NDA），特别适合核材料现场核实测量。     

中子测量技术在核保障中的应用

中子测量技术是核保障领域非破坏性分析技术中重要方法之一.利用该技术结合同位素组成信息可以对铀、钚材料进行定量测量.本文简述了该技术测量原理、测量分析方法以及一些常见用于核保障中的测量设备.     

核安全与保障——利用铀的Kα1 X和低能γ射线能谱测定^235U丰度的实验研究

近年来，在IAEA（国际原子能机构）的倡导和支持下，国际上开展了低能区γ／X射线测定核材料中铀、钚含量和同位素组成的研究，它综合了现有NDA（非破坏性分析）技术，能获得精确可靠的结果。此方面的研究工作目前还在进行中，特别是现场应用和软件开发。本工作小组对这项工作进行了广泛调研，并开展了初步实验研究。本工作使用一宽能HPGe探测器，对5个不同丰度的低浓铀（LEU）样品进行测量，样品^235U丰度在0．3％～4．5％之间。     

无源γ能谱法非破坏测定核燃料中~(235)U丰度

利用γ能谱法对 UO_2 中~(235)U 丰度进行了非破坏分析研究.测量结果与质谱分析结果对照只差3—1%,在最短测量时间为7分钟的情况下,其相对统计误差为4—1%(2σ 水平).本方法的特点是简便、快速、对样品无破坏及对各种样品的适应性强.     

铀样品丰度分析技术研究

用高纯锗半导体γ探测器测量了不同质量的球形高浓铀和贫化铀样品以及两者相组合模型.采用PCFRAM分析软件对测量数据进行了铀丰度分析,研究铀丰度的分析结果与测量时间、不同屏蔽厚度、样品质量和样品的组合模型的关系.结果表明:在一定条件下,测量时间的长短直接影响到分析结果的可靠性;分析结果与铀样品外是否加屏蔽体无关,而是取决于测量能谱中γ射线计数的统计涨落.在保证高质量测量能谱的前提下,可以准确地分析出铀材料的丰度;在高浓铀和贫化铀材料同时存在时,无法区分样品的丰度.     

FT—TIMS测量含铀微粒铀同位素比的分析方法研究

环境取样是国际核保障的重要手段。含铀微粒同位素比是铀浓缩设施核保障必须分析的项目。微粒铀同位素分析有许多技术途径，FI-TIMS是其中一种。     

核安全保障非破坏性分析研究与发展（Ⅰ）

本文阐述了国外核材料安全保障非破坏性分析研究与发展的最新情况,包括技术开发的国际合作概况和部分重要研究课题的进展:(1)γ能谱法测定钚同位素丰度;(2)钚溶液的浓度测量技术;(3)混合式K-边界密度计/XRF;(4)乏燃料核查仪器;(5)分段γ吸收扫描法;(6)无源中子符合计数法测定钚含量;(7)有源中子质询法。     

可移动式高分辨率分段γ扫描现场测量装置的研制

描述了１台用于核设施、核材料现场测量的可移动式高分辨分段γ扫描装置。本装置用７５Ｓｅ和１６９Ｙｂ作为透射源测量样品对γ射线的透射率，采用近立体角三维自吸收校正模型计算样品自吸收校正系数ＣＦ（ＡＴ），较准确计算出样品对γ射线的自吸收校正量。本装置适合于准确测定中低密度非均匀核返料和核废物中核材料含量或裂变产物的含量，对２３５Ｕ硝酸铀酰均匀介质的盲样，测量结果与控制电位库仑测定的标准值之偏差小于１．４％。     

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。     

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。     

X射线荧光光谱分析法测定235U冶金炉渣中微量U

针对＾２３５Ｕ冶金炉查建立了微量Ｕ的分析方法。利用Ｘ射线荧光分析的薄试样制备技术,测定了＾２３５Ｕ冶金炉渣酸浸溶液中的Ｕ,用标准添加法对酸浸溶液余渣中的Ｕ进行了测定,给出了＾２３５Ｕ冶金炉渣中Ｕ的总量,并与流动注射法,高效液相色谱法的结果进行了比较,结果一致。     

252Cf中子活化核燃料棒235U富集度均匀性检测装置

采用^252Cf中子活化方法研制燃料棒^235U富集度均匀性检测设备，用慢化后的^252Cf中子照射燃料棒，使燃料棒UO2芯块中的^235U发生裂变，通过测量其裂变产物的γ射线总强度对燃料棒^235U富集度及其均匀性进行在线检测。采用1．2mg的^252Cf中子源，能检测出燃料棒中^235U富集度相对偏差土10％的单个混料芯块，单根燃料棒的检测速度可达7m/min，检测结果的置信概率为97．74％。     

光谱法直接测定^235U

一、前言光谱分析铀同位素的优点是设备简单,操作方便,比常用的质谱分析经济、快速、无记忆效应,直至目前,在核燃料循环中仍用于测定同位素的丰度。考虑到回收料U_3O_8仅需一般中等精度分析其丰度,故开展了铀同位素光谱分析试验。采用ИСП-51型光谱仪,加工了相板记录和光电记录两用暗合,用通常的玻璃感光板     

^180Hf与^235U平均俘获裂变截面比测量

利用“背靠背”双裂变电离室和活化箔片技术，在两座脉冲反应堆稳态运行的中子场条件下，测量了１８０Ｈｆ与＾２３５Ｕ的平均俘获裂变截面比。     

光谱分析法测定废液中^235U

一、前言光谱法测定U_3O_8中的~(235)U浓度,已作过报道。本文介绍含铀废液、废水中~(235)U的光谱分析法。此法用于“回收工艺”,可防止同位素混料,提高经济效益。实验中,用柱萃取色层法除去共存组份,并快速分离出纯铀试样。浓缩后直接滴在浅杯型电极中,盖上铜粉,以电弧光源激发,得到的谱线具有适中的强度。电弧光源发射光     

淬火U0.77Zr0.23合金组织结构研究

采用金相显微镜，电子显微分析仪，中子衍射仪等分析淬火Ｕ０．７７Ｚｒ０．２３合金的微观组织，相组成和相结构，观测到了经不同热处理制度获得的微观形貌和晶体结构各异的马氏体相。