HFETR高注量率区辐照装置研制与应用

随着在役核电厂的延寿需求和新建核电厂设计寿命的提高,对核反应堆结构材料的辐照中子注量提出了更高要求,导致材料在反应堆内的辐照时间急剧增加,研发周期增长,无法满足工程进度需求。本文结合中国高通量工程试验堆(HFETR)的特点,成功研制HFETR高注量率区的辐照装置,解决了在Φ63 mm辐照孔道中辐照装置温度控制难题,大幅度缩短材料的辐照试验周期。     

球装核临界的计算及其参数影响

文章应用S_n方法对U~(235),Pu~(239)的裸球和U~(235),Pu~(230),U~(238)构成的组合球的临界情况,如临界半径、临界质量、中子注量分布和泄漏的中子流进行了计算。此外,还研究了加浓度、压缩比、惰层厚度对临界的影响。所得的结果与已发表的实验数据甚为吻合。     

Zr－4合金的中子辐照生长

对由两厂分别生产的Ｚｒ－４包壳管样品在重水堆内进行中子辐照试验，辐照温度为６１０Ｋ，快中子注量为４．２×１０￣（２４）ｍ￣（－２）（Ｅ＞１．０ＭｅＶ）。试验结果表明，Ｚｒ－４管的辐照生长应变随辐照中子注量增加呈线性增加。两厂生产的Ｚｒ－４包壳管的生长应变可用Ｇ＝Ａ（φｔ）￣ｎ或Ｇ＝Ｂ＋Ｃ（φｔ）表达式描述，两者的差异可能是合金元素和杂质的综合影响所致。     

移动式微型裂变电离室中子探测器研制与核特性测试

微型裂变电离室是一种反应堆上广泛使用的堆芯中子探测器。国内CPR1000核电机组的堆芯中子注量率测量系统采用移动式微型裂变电离室作为中子探头,在反应堆运行过程中测量反应堆中子通量,提供堆芯中子通量分布图,是核电站重要的安全仪控设备。对标现役国外产品的服役条件和技术指标要求,研制了一款移动式微型裂变电离室中子探测器,并参照国家标准GB/T 7164-2022和行业标准NB/T 20215-2013,对探测器的核特性进行了测试。测试结果表明：其核特性与国外产品相当,有望实现该反应堆安全产品的“国产替代”。     

堆内超临界水回路辐照装置物理参数模拟研究

堆内超临界水回路对我国超临界水堆燃料和结构材料的辐照腐蚀实验具有重要意义,辐照装置位于反应堆堆芯栅格,是超临界水回路的核心部件。采用MCNP程序模拟研究辐照装置的关键物理参数,并考虑超临界水热物特性对物理参数的反馈效应。计算得到辐照装置热中子注量率为4.72×10¹³ cm^-2•s^-1,快中子注量率为1.55×10¹⁴ cm^-2•s^-1,辐照产热率为14.7 kW,反应性引入为0.045%。     

多通道中子注量率相对分布测量装置研制

为了实现反应堆堆芯中子注量率相对分布的测量,基于NaI探测器测量活化探测片放射性计数来计算相对中子注量率的方法,研制多通道中子注量率相对分布测量装置。该装置由PTMC12数据采集板卡、工控机和MNFDAS控制软件组成,可自动实现循环计数或非循环模式下的定时计数功能,测量结果以数据图形和文件形式保存。测试结果表明,该装置稳定性好,相对偏差在±1%之内,可保证反应堆内中子注量率相对分布实时长期稳定测量的要求。     

CARR堆芯容器辐照监督用装置的设计

CARR堆芯容器是堆本体中极为关键的部件，采用材料为6061-T6A1。设计寿命10年。通常条件下，壳体的完整性是不会发生破坏的，但在反应堆运行期间堆芯容器要经受较强的热中子辐照，随着热中子注量的增加，壳体用铝材的机械性能将发生劣化，如屈服强度将增加，断裂韧性将下降。特别是材料变脆后，可能导致壳体的完整性受损，而设置辐照监督装置（图1）的目的就是为了检测堆芯容器用材料在寿期内各项性能是否满足设计使用要求。     

HFETR辐照孔道内中子注量率敏感性分析

精确确定辐照孔道内样品中子注量率分布是开展辐照实验设计的基础,本文对HFETR辐照孔道中子注量率分布的重要影响因素进行了敏感性分析.结果表明,辐照孔道之间的影响随着孔道间距离的增大而减小,距离最近的孔道影响可达8％;考虑所有燃耗步求得的样品中子注量比只考虑中间燃耗步的更精确,两者偏差随着辐照注量的增加而减小,最大偏差达...     

离子轰击模拟中子辐照在核材料研究中的应用

简要综述了离子轰击模拟中子辐照对材料，尤其是对堆用Ｚｒ合金的结构和性能影响的相关性，方法特点和研究。讨论了离子品种，能量，辐照剂量，束流密度和温度等实验参量的选择及其对材料组织，结构，力学和耐腐蚀性能等的影响。离子轰击模拟堆内中子辐照研究核材料是１种具有成熟理论体系，高效，安全和经济的好方法。     

辐照对堆用锆合金腐蚀行为的影响

综述了堆用锆合金辐照腐蚀研究的进展，包括概况、机理和模型，在ＰＷＲ运行环境下，辐照确实增强了锆合金的腐蚀，其增强因子大于２－３倍。为了降低运行成本而提高卸料燃耗和提高运行温度，使得辐照腐蚀加剧；从不同侧面提出了辐照增强腐蚀的机理和模型，包括不同射线与材料的相互作用机理，氧化膜中缺陷的形成，组织结构的变化，电导的变化和脆化，金属的辐照损伤，中间相的辐照分解，水的辐照分解和辐照对反应活化能的影响等；近年来关于中间相在不同射线下辐照分解的研究较为活跃，其进展结果为从机理上建立辐照损伤参量与辐照腐蚀性能参量的关系提供了依据。     

X射线辐射对小麦幼苗生长及一些抗氧化酶活性的影响

萌发４８ｈ的小麦幼苗用Ｘ射线处理，高剂量Ｘ射线（８Ｇｙ、１４Ｇｙ）可导致小麦幼苗生长受抑制，鲜重降低，在Ｘ射线照射后第２ｄ和第４ｄ测定幼苗内蛋白质含量、抗坏血酸过氧化物酶（ＡＳＡ－ＰＯＤ）、谷胱甘肽过氧化酶（ＧＳＨ－Ｐｘ）及谷胱甘肽巯基转移酶（ＧＳＨ－Ｔｓ）活性的变化。结果可知：Ｘ射线可引起小麦幼苗内蛋白质含量的下降，１４ＧｙＸ射线照射的样品低于８Ｇｙ照射的，照射后第４ｄ的蛋白质含量高于照射后第２ｄ的，说明Ｘ射线引起的损伤可随照射后的培养而有所恢复；高剂量Ｘ射线可引起小麦幼苗内一些抗氧化酶活性的升高，且随照射剂量的增加酶活性的升高也越明显，在照射后第４ｄ幼苗的ＡＳＡ－ＰＯＤ和ＧＳＨ－Ｐｘ活性高于照射后第２ｄ的值，ＧＳＨ－Ｔｓ活性略有下降。而低剂量（２Ｇｙ）照射与对照相比，上述指标变化不大，说明Ｘ射线处理后可通过诱导这些抗氧化酶活性的升高起到减轻伤害的作用。     

α粒子微束定点照射--细胞的放射生物学效应及精确性分析

进行微束试验的关键是能够精确地控制照射的粒子数和将粒子准确地射入受照射位点.该研究通过对哥伦比亚大学单粒子微束装置在精确性、准确性以及各项指标的分析发现该装置可精确地控制照射粒子数,精确率为98.4%.同时,它可将α粒子准确地射入受照射位点,束半径为34,达到设计4的标准.在对细胞特定位点如细胞质照射上,粒子击中细胞质至少一个位点的概率为90%,在这一过程中的偶然核击中率,对大多数照射剂量(8个粒子)均小于0.8%.应用该微束装置的放射生物学研究发现单个α粒子仅导致大约20%的致死率,其存活率曲线类似于用常规照射获得的平均粒子存活曲线.诱变试验首次证实单个α粒子在AL细胞的CD59基因位点可诱导出比对照高出3倍数量的诱变子,诱变率随粒子数的增加而增加.这一结果不同于常规照射中,诱变率在高剂量照射后下降的结论.     

8MeV电子辐照技术在快速晶闸管制造工艺中的应用

介绍高能８ＭｅＶ电子辐照技术在大功率快速晶闸管制造工艺中的成功应用。     

核能发展与事故应急

核电是安全、清洁的能源,核电发展的历史已经证明了这一点.核电危险是很小的,但不等于零.事故应急响应和准备是减小核电站可能危害的最后必要屏障,必须加强事故应急响应和准备.在事故应急响应和准备中,注意吸取国内外核和辐射事故应急的经验与教训是必要的.本文最后讨论了我国事故应急响应和准备中值得重视的一些问题.     

LBS—9型裂变室的堆内辐照性能

本文介绍了用于宽量程监测装置的裂变室的辐照性能,给出了它在脉冲计数工作时的性能与涂铀量、瞬时辐照通量和累积辐照通量的关系。大量实验证实,LBS-9型裂变室能可靠地用于宽量程监测装置。     

热中子辐照提高YBCO和GdBCO超导材料Jc的研究

利用重水反应堆水平孔道热中子对熔融织构生长(Melt-Textured Growth)的YBa_2Cu_3O_(7-y)和GdBa_2Cu_3O_(7-y)超导材料进行辐照研究。前者共8个样品,热中子注量为3.7×10~(11)-1.4×10~(17)cm~(-2);后者共6个样品热中子注量为5.2 ×10~(13)-4.7×10~(16)cm~(-2)。样品辐照前后,用移动样品磁强计测量其磁滞回线并推算出临界电流密度进行比较。YBCO结果表明,当热中子注量大于10~(17)cm~(-2)时,J_c可增加一倍以上。GdBCO样品也有明显增加。在上述热中子注量范围内,J_c值增量随辐照注量增加而增加,并且高场时增加值比低场时更大。这可能是由于随着辐照注量增加,缺陷增多,钉扎中心密度增加,两钉扎中心的相对距离减小。这更有利于高场下的钉扎作用。