基于热中子分析技术的铀弹头内部炸药元素分析法

在军控核查技术领域，核弹头拆卸认证技术主要研究核弹头拆卸前后其内部特殊核材料和高爆炸药的探测及认证方法。本文提出了基于热中子分析技术的铀弹头（基于武器级铀的核弹头）内部炸药元素分析法。对炸药元素数目比的计算方法进行了深入分析，在JMCT软件的基础上构建了该方法的数值模拟平台，并利用该平台对铀弹头内部炸药元素分析法的可行性和效果进行了模拟研究。结果表明，铀弹头内部炸药元素分析法对炸药元素数目比具有很高的重建精度，能用于准确判断铀弹头内部是否含有炸药。     

隐藏爆炸物的快中子活化检测

用２种不同产额中子源，检测有无炸药时行李箱不同位置氮、氧元素的０．５１１、６．１３ＭｅＶγ能谱及其比值，确定检测灵敏度和检速，给出不同氮、氧含量的炸药与非炸药材料的平面分布，讨论检测方法的安全性及快中子活化分析（ＦＮＡＡ）系统的整体设计。     

γ射线无损检测炮弹体内炸药密度

讨论了各方有关参数对测定炮弹体炸药密度的影响，借助于向炮弹壳体内注入水的工艺过程，等效物理吸收厚度概念及γ射线透射－注水法无损检测弹体炸药密度公式，测定了弹体内充填琐材料时的密度值。     

应用分形理论探讨炸药的撞击感度

炸药样品在落锤撞击下,其分幅图像具有分形结构,同时,它的分形维数与炸药感度有关。根据分形几何的周长—面积公式及线性回归原理,对TATB等六种炸药的落锤试验的分幅图像进行了图像处理和分形维数计算。结果发现,越钝感的炸药,分形维数越大。而且,六种炸药分形维数的排序与它们的50％爆炸特性落高的排序是一致的。因此,用炸药的分形维数来鉴别撞击感度是基本可行的。     

杂质对X射线在炸药中衰减规律影响的研究

对某炸药（纯炸药和含金属片的炸药）进行了X射线检测,并对穿透率进行拟合,通过对拟合结果分析得出了在管电压和管电流一定的条件下X射线在某炸药中随药柱的增加其衰减规律符合三次拟合。同时得到杂质的密度越大,衰减越明显,不同厚度的同一杂质,厚度大的衰减明显。     

基于武器级铀的核弹头内部炸药的放射性核素分析

在军备控制核查技术领域,核弹头拆卸认证是重要的研究对象。本文分析了基于武器级铀的核弹头(即铀弹头)内部炸药的放射性核素的产生、种类和数目,旨在研究炸药中放射性核素的被动式探测法是否可用于铀弹头中拆卸出的炸药的来源鉴别。结果表明,在铀弹头内部炸药中,短寿命放射性核素(~(16)N、~(15)O、~(13)N和~(11)C)的数目太少(少于1个),因此在铀弹头拆卸后,无法通过探测这些短寿命放射性核素来实现炸药的来源鉴别。而对于存放时间超过30a、内部结构遵从模型1(由Steve Fetter提出)的铀弹头,拆卸后炸药中的长寿命放射性核素(~(14)C)可被检测出来,进而能为炸药的来源鉴别提供重要依据。     

主动法探测炸药成分的实验研究

阐述了采用主动法探测炸药的原理,分析了屏蔽体、自然界本底和反应截面对炸药中1H,12C,16O和14N核素的测量影响。并利用252Cf中子源辐照模拟炸药半球,采用高纯锗γ探测器探测由中子与1H,12C,16O和14N核素发生(n,γ)俘获反应产生的射线。利用MC-NP对炸药中产生γ射线的概率进行了计算,并采用相对效率法进行了实验结果的分析。实验结果表明:主动法探测炸药成分(1H和14N)是可行的。     

中子辐照法在炸药来源认证中的应用

核弹头的拆卸认证是核裁军和军控核查中的一项重要研究内容。核弹头拆卸后,核查方将对拆卸出的特殊核材料和高爆炸药进行探测和认证,确保两者来源于核弹头。本文着重研究铀弹头（基于武器级铀的核弹头）内部拆卸出的炸药的认证方法,提出基于中子辐照法的炸药认证方案,并建立基于Geant4软件的数值模拟计算平台,利用该平台对该方案的可行性和效果进行模拟计算研究。研究结果表明,核查方应单方面设定辐照时间,设置适当的核弹头拆卸时间,并探测拆卸出的炸药中¹³N和¹¹C核素的β⁺衰变,即可区分真实铀弹头中拆卸出的炸药和炸药赝品,进而为判断炸药是否来源于铀弹头提供重要依据。     

基于武器级铀的核弹头内部炸药探测的模拟研究

在军备控制核查技术领域,核弹头内部炸药的探测是一项重要的研究。本文利用GEANT4软件研究了基于武器级铀的核弹头(即铀弹头)内部炸药的被动探测法(利用铀弹头内部裂变中子作为中子源)的可行性,计算得到了从铀弹头中出射的γ射线能谱,能谱的形状与预期相符,但由于铀弹头内部裂变中子与炸药中~(14) N反应产生的特征γ光子的事例率太低,该方法可能不适用于铀弹头的现场测量。因此又利用GEANT4软件研究了铀弹头内部炸药的主动探测法(利用铀弹头外部的中子源对铀弹头进行辐照)的可行性。研究结果表明,主动探测法可在1h内实现对铀弹头内部炸药中~(14) N的探测和确认,进而能为判定铀弹头内部是否含有炸药提供重要依据。     

隐藏爆炸物检测装置快中子辐照安全分析

为推广隐藏爆炸物检测装置在反恐领域的应用,对快中子辐照炸药、食品及药品的安全性进行了分析。通过蒙特卡罗方法建立了装置的快中子辐照炸药安全性评估模型。通过能量沉积计算及炸药起爆机理分析可知,快中子辐照炸药不会产生爆炸的危险。采用剂量分析法对快中子辐照食品及药品的安全性进行了分析,结果表明,在隐藏爆炸物检测装置的快中子辐照条件下,食品及药品的辐照剂量在国家和国际限定的标准内,快中子辐照食品及药品的安全性是可接受的。     

秦山核电二期工程基岩爆破对混凝土强度与钢筋粘结力影响的研究

本文通过试验研究，定量地认识基岩爆破对混凝土强度及粘结力的影响，正确确定不同混凝土强度等级、不同浇注时间，受到不同距离处不同炸药量爆破时的相互影响关系，以指导秦山核电二期工程建设。     

离子迁移率谱仪（IMS）及其应用

离子迁移率谱分析技术是近年快速发展并获广泛应用于的一种高灵敏度分析技术，本文介绍它的理论基础，谱仪构成及应用情况，离子迁移率谱仪对炸药蒸汽的探测极限于１０＾－９量级。     

主动法探测炸药的实验研究

阐述了采用主动法探测炸药的原理,综合分析屏蔽体、自然界本底和反应截面对炸药中^1H、^12C、^16O和^14N核素的测量影响.并利用^252Cf中子源辐照模拟炸药半球,采用高纯锗γ探测器探测了由中子与^1H、^12C、^16O和14N核素发生（n,γ）俘获反应产生的γ射线.通过实验研究了主动法探测炸药的可行性,分析了探测^1H、^12C、^16O和^14N四种核素的瞬发γ射线的优缺点.     

热固炸药相容性表现与机理研究

用结构分析、热分析、质谱分析、X射线光电子能谱等方法研究了123树脂的结构和热稳定性以及含该树脂和三甲撑三硝基胺(RDX)的GH-923热固炸药的热安定性及其与虫胶、涂层薄膜的相容性,测定了GH-923热固炸药的热分解反应动力学参数,估算了贮存寿命,探讨相容性与使用性的关系。研究结果表明:GH-923炸药在100℃以上热安定性和     

热固炸药相容性表现与机理研究

用结构分析、热分析、质谱分析、X射线光电子能谱等方法研究了123树脂的结构和热稳定性以及含该树脂和三甲撑三硝基胺(RDX)的GH-923热固炸药的热安定性及其与虫胶、涂层薄膜的相容性,测定了GH-923热固炸药的热分解反应动力学参数,估算了贮存寿命,探讨相容性与使用性的关系。研究结果表明:GH-923炸药在100℃以上热安定性和相容性较差的原因是由于123树脂含有部分水和低分子聚合物,初始热分解产物二氧化碳、甲醛等会加速RDX的热分解,表现出净增气体量大,液化吸热峰消失,放热峰提前,RDX出现二次反应等现象,致使GH-923炸药只适宜在70℃以下贮存、使用。由GH-923炸药反应诱导期与温度的Arrhenius公式外推计算出70～100℃温度范围的贮存寿命。     

X射线能量变化对其在炸药中衰减规律的研究

在管电流和药柱一定的条件下,通过改变X射线源能量对某炸药进行了X射线穿透检测,利用回归分析方法对测得的X射线在某炸药中的穿透率进行拟合。通过对拟合结果分析得出了X射线在某炸药中的衰减规律符合二次拟合。同时得到杂质的密度越大,衰减越明显;不同厚度的同一杂质,厚度大的衰减明显,但当管电压达到一定值时,射线衰减趋于不变。     

由圆筒试验确定炸药爆轰产物γ状态方程中的多方指数(英文)

提出了一个由圆筒试验结果确定炸药爆轰产物γ 状态方程中多方指数γ 的方法,这样得出的γ 值与用自由面速度法测出的结果虽不一定一致,但它却能可靠地用于计算炸药爆轰产物加速金属的做功能力。     

CIC滤波器在NQR炸药探测系统中的应用

从NQR炸药探测系统数字信号处理与分析的角度出发,介绍了CIC数字滤波器的原理和使用方法。和传统常使用的FIR及IIR数字滤波器相比,CIC滤波器具有可抽取的特点。在NQR炸药探测系统中,数字接收机多采用大倍率过采样体制,面对高速处理海量数据的需求,CIC数字滤波器充分体现了灵活、高效、实时的优势,为各种炸药成份的NQR信号提取、处理与分析提供了良好的解决方法。     

多能法在炸药和毒品检测中的应用研究

建立了以主坐标分析法为核心的数据处理方法,并用此法对多种材料的数据进行了处理,以此为基础分析了两种炸药和两种毒品,从而证明了多能法在炸药和毒品识别中是一种可行而有效的方法。     

炮弹体内炸药密度的测定

利用本文提出的等效物理吸收厚度的概念,计算了弹体内充填炸药,水及空气等介质材料时,受准直γ束照射的流线锥形台柱体所相应的等效物理吸收厚度值。导出检测炮弹内炸药密度的公式,报道了实验结果。