CT图像法观测不同粒径多孔介质中水合物分布

以不同粒径Al_2O_3球作为多孔介质,结合耐高压反应釜进行氙气水合物生长和分解实验。运用高分辨X-CT进行氙气水合物生长与分解过程微观观测,研究了其在不同粒径多孔介质孔隙内的分布规律。结果表明:在粒径1.5 mm介质中,水合物生长初期以接触模式为主;中期以接触与胶结共存模式为主;后期以胶结模式为主。与1.5 mm介质比较,500μm多孔介质中水合物生长速率更快。在氙气水合物分解过程中,对于同一种粒径的多孔介质,水合物在多孔介质中的垂向动态分布规律具有明显的差异,呈现出由介质上侧向下侧逐步分解的趋势。     

Inconel 617合金中第二相的析出规律研究

利用SEM和TEM对Inconel 617合金在700 ℃时效0~1 000 h后的M₂₃C₆碳化物和γ′-Ni₃(Ti,Al)相的析出规律及第二相析出对硬度的影响进行了研究。结果表明,700 ℃时效过程中样品在160 h时达到硬度峰值,且硬度的提高与晶界处析出的不规则M₂₃C₆碳化物、晶粒内部析出的棒状M₂₃C₆碳化物和球状γ′相有关,其中γ′相对材料的强化效果更明显。时效初期,第二相以M₂₃C₆碳化物为主,γ′相倾向在碳化物周围的富Al和Ti的区域形核长大。两种相互依附的析出相存在共格取向关系,限制彼此的生长。γ′相数量不断增多并向碳化物内部生长,导致碳化物逐渐分解。时效后期,晶粒内部的碳化物几乎消失,晶粒内部弥散分布着大量球状γ′相。根据实验结果,讨论了两种析出相的析出长大规律。     

低渗透含铀砂岩压力梯度-黏度-化学耦合渗流规律实验研究

研究低渗透性含铀砂岩物理化学耦合作用下的渗流规律,可为地浸工艺参数的设计提供可靠依据。本文选取我国新疆某铀矿山砂岩样品,用自制的渗透性测定实验装置,开展了含铀砂岩原样的物理化学渗流规律的实验研究。结果表明:该低渗透性矿岩存在3个渗流阶段,即启动压力阶段、非线性渗流阶段和线性渗流阶段;改变流体的黏度,可改变流体流通空隙所占的百分比,进而整体上改变矿岩渗透性能;在物理化学渗流前期,矿岩介质与溶浸剂发生化学反应后,使某些较小半径的孔隙变成可连通的,进而使砂岩介质的渗透系数整体变大;在物理化学渗流后期,由于压力和化学耦合作用,孔隙结构进一步演变,当压力梯度敏感度大于化学反应敏感度时,其渗透系数变大,反之变小。     

清洗级联分离同位素的过程中沉积物物质分布的计算方法

在级联分离同位素的过程中,某些分离工质会在级联内发生化学反应,持续产生少量的固体物质沉积在分离设备内.随着沉积物的增加,将逐步影响分离设备的分离性能,进而影响级联的生产运行,因此需要定期对沉积物进行清理.本文针对清理过程,提出一种数值计算方法,用于级联内不同气态物质分布规律的计算.该算法在单机清理参数已知的前提下,以级...     

Inconel 617合金中第二相的析出规律研究

利用SEM和TEM对Inconel 617合金在700℃时效0～1 000 h后的M_(23)C_6碳化物和γ′-Ni_3(Ti,Al)相的析出规律及第二相析出对硬度的影响进行了研究。结果表明,700℃时效过程中样品在160 h时达到硬度峰值,且硬度的提高与晶界处析出的不规则M_(23)C_6碳化物、晶粒内部析出的棒状M_(23)C_6碳化物和球状γ′相有关,其中γ′相对材料的强化效果更明显。时效初期,第二相以M_(23)C_6碳化物为主,γ′相倾向在碳化物周围的富Al和Ti的区域形核长大。两种相互依附的析出相存在共格取向关系,限制彼此的生长。γ′相数量不断增多并向碳化物内部生长,导致碳化物逐渐分解。时效后期,晶粒内部的碳化物几乎消失,晶粒内部弥散分布着大量球状γ′相。根据实验结果,讨论了两种析出相的析出长大规律。     

海底原位PGNAA探测含水率对中子分布影响研究

运用MC法模拟14 MeV快中子进入沉积物后的物理过程,得到了不同深度下沉积物中子能谱分布,分析了0~1 eV中子在沉积物中横、纵向分布规律以及含水率与Cl~-浓度对中子分布的影响,探讨了模拟条件下0~1 eV中子扩散的最大深度范围。结果表明:沉积物含水率对中子能谱分布和0~1 eV中子横、纵向分布均有显著影响,进行中子活化的最佳深度为2 cm处;0~1 eV中子扩散的最大深度范围为20~40 cm;海水中Cl~-浓度对中子吸收有影响但影响不显著。     

红层与砂岩型铀成矿关系浅析

红层是干旱、炎热气候条件下沉积的砂砾岩地层,它对应着陆相盆地的氧化环境。砂岩型铀矿床是外生后成铀矿床,要求容矿目的层成岩与后期铀成矿的时差较大,其间存在沉积间断和潮湿-干旱交替的气候条件,红层就是该时期的产物。红层发育期与砂岩型铀矿化期在时间上常常重合, 国内外研究发现,每次红层发育期都可能伴随着1个或数个层位中的铀矿化发育。我国红层有好几个发育期,但砂岩型铀矿化主要发育在中、新生代。以5个已知砂岩型铀矿床为例,对红层与砂岩型铀矿化的关系进行了初步分析,认为红层沉积与后期砂岩型铀矿化是“同生共存”的,判断一个中、新生代沉积盆地有无砂岩型铀成矿前景,先要看它有没有红层沉积、红层发育期有多长。     

西藏邬郁盆地砂岩中铀矿化特征及形成机理探讨

邬郁盆地砂岩中铀矿的发现填补了西藏冈底斯成矿远景带铀矿的空白,深入研究铀赋存状态对后期勘查工作具有重要的指导意义。文章详细阐述了邬郁盆地砂岩中铀矿化特征,应用薄片鉴定、α放射性照相、电子探针和化学分析方法联合研究砂岩中铀的赋存状态。铀主要以矿物铀石形式呈微小颗粒浸染状分布在碱性长石和黑云母之间,其次以吸附形式赋存在基质、矿物颗粒边缘以及有机质中,偶见有与草莓状黄铁矿共生的沥青铀矿。电子探针和化学分析显示富铀矿石中稀土元素明显高于贫铀矿石和围岩。含矿层砂岩热液蚀变较强,主要为碳酸盐化、绢云母化、金属硫化物化、沸石化。结果表明邬郁盆地砂岩中铀矿的形成是以热液作用为主,后期有淋积作用的参与。     

安全壳内置换料水箱内自然对流现象试验研究

以第3代核电技术中广泛采用的安全壳内置换料水箱（IRWST）为对象,通过比例分析获得了自然对流现象的相似准则,设计了缩比试验装置,对事故条件下IRWST内的自然对流现象进行了试验研究,分析了IRWST内自然对流的演变规律及初始条件的影响。结果表明：相似格拉晓夫数、相似雷诺数和相似普朗特数是IRWST自然对流现象试验装置设计应遵循的相似准则;加热初期,IRWST内以轴向上升羽流为主,随冷热分层的形成,流体的轴向上升运动被抑制,转变为以IRWST中下部区域的径向横流为主;不同初始条件下IRWST内自然对流的演变规律基本一致,但流场演变过程的快慢、流体速度的大小不同。     

安全壳内置换料水箱内自然对流现象试验研究

以第3代核电技术中广泛采用的安全壳内置换料水箱(IRWST)为对象,通过比例分析获得了自然对流现象的相似准则,设计了缩比试验装置,对事故条件下IRWST内的自然对流现象进行了试验研究,分析了IRWST内自然对流的演变规律及初始条件的影响。结果表明:相似格拉晓夫数、相似雷诺数和相似普朗特数是IRWST自然对流现象试验装置设计应遵循的相似准则;加热初期,IRWST内以轴向上升羽流为主,随冷热分层的形成,流体的轴向上升运动被抑制,转变为以IRWST中下部区域的径向横流为主;不同初始条件下IRWST内自然对流的演变规律基本一致,但流场演变过程的快慢、流体速度的大小不同。     

西胡里吐盆地演化与铀成矿作用

盆地充填序列和盆地演化关系密切。根据盆地充填序列和后期 改造特征,将西胡里吐盆地演化划分为盆地发育阶段和盆后改造两大阶段,并论述了盆地发育阶段断陷期、扩张期、萎缩期、消亡期的演化特征以及盆地后期改造的特点。盆地发育过程中各个时期形成砂体的规模、连通性、空间展布、隔水泥岩的稳定性等特征决定了盆地内铀矿化类型和空间展布特征。断裂构造改善了盆地的水动力条件,为铀矿化的形成创造了条件。盆地充填后,长期隆升于地表遭受风化剥蚀,岩石中的孔隙没有因为压实作用而大量损失。砂岩中火山碎屑含量较高,在地表强氧化环境下发生蒙脱石化和沸石化,加大了地浸开采的难度。盆地内的铀矿化以潜水氧化带型为主,呈层状分布在盆地北部,在空间上具有一定的规模。通过对各种条件的综合分析,将盆地中部第二亚盆北缘作为下一步勘查首选目标。     

意大利阿尔卑斯二迭纪和下三迭纪铀矿床成因特点

铀矿化经常见于阿尔卑斯二迭纪和下三迭纪的火山产物、陆相砂岩和滨海-泻湖沉积物中。在一些地区中,这些岩性建造在阿尔卑斯造山运动时遭受变质;结果使矿化再生和重新分布。与不同的地质和古地理条件相一致的铀矿床特征是:在晚古生代火山岩中的浅成热液矿床;在二迭纪陆相砂岩沉积物中的后成矿床;以及二迭-三迭纪滨海沉积物中的同生矿床。这样的铀矿是在海西前陆内的一个宽广沉陷盆地中生成的;该盆地是在白垩纪期间由阿尔卑斯地槽发育而成。沉陷盆地的构造和古地理分析显示出在阿尔卑斯山脉南部有不均匀沉陷带的存在。最重要和数量最多的铀矿床出现于迅速沉陷的洛姆巴德(Lombard)地区。再者,最常见的矿床分布于火山岩体附近,这些岩体代表海西造山运动的萨尔幕的岩浆活动。这再次证实了矿化与欧洲海西晚期岩浆活动有关。在阿尔卑斯山脉晚古生代和早三迭纪的铀矿床显示出地槽盆地前期铀矿成因的典型特征。     

与地浸砂岩型铀矿有关的分析测试技术发展趋势

在分析铀矿地质对分析测试需求的基础上,提出了今后几年与地浸砂岩型铀矿有关的分析测试技术的发展趋势。主要发展的技术是:以XRF和ICP-MS为主要手段的高精度、高灵敏度和高效率的元素分析技术;以多道α能谱、低本底高纯锗γ能谱和高精度质谱分析技术为主要手段的核素和同位素分析技术;以联用技术为主的元素形态分析技术;以荧光显微观测、电子探针和激光探针为主要手段的微区分析技术;以各种色谱技术为主的有机成分分析技术;以化学分析技术为主的微生物成分分析技术。此外,引入物理化学概念,解释砂岩铀矿成矿过程,有利于拓宽砂岩铀矿找矿思路,帮助砂岩铀矿地质分析参数的设置。     

乌克兰第聂伯盆地砂岩型铀矿床矿化特征与成矿机理

第聂伯(Dnieper)盆地位于乌克兰(Ukraine)地盾内,砂岩型铀矿床分布在盆地中东部的第聂伯—布格(Dnieper-Bug)铀矿区。综合资料表明,矿床主要类型是古河谷砂岩型。矿床均产于前寒武纪花岗岩基底之上或边缘,含矿层是始新统Buchak组砂岩,含矿砂岩以河流相为主并受古河道控制,具有切入基底的底部古河道沉积特征,含水性好,渗透率较高,利于流体在岩层中运移。铀成矿作用以沿古河道斜面运动的层间氧化为特征,底顶板分别是结晶基底和泥质隔水层。铀矿体呈板状、透镜状和卷状,大致位于氧化带尖灭处。铀矿物分布与植物碎屑和黏土矿物有关。     

法国洛德夫盆地砂岩型铀矿床成因分析

洛德夫(Lodeve)盆地位于法国(France)中央地块(Massif Central)南缘,盆地内砂岩型铀矿床主要分布在盆地北部,主要为构造-岩性控制型砂岩型铀矿床。在综合前人研究的基础上,分析了洛德夫盆地砂岩型铀矿床的成因模式。盆地内砂岩型铀矿有三种铀矿化,铀矿化主要受构造控制,盆地内ENE-WSW向断裂为主要控矿构造;矿化同时也受控于岩性,含矿层均位于二叠系奥顿阶(Autunian)中下部。在此基础上盆地内铀矿成因较为复杂,受多种因素影响,铀成矿具有成岩早期还原吸附、成岩晚期富集沉淀及后生热液成矿三种成因,分别与三种铀矿化相对应。     

方腔内液态金属钠自然对流换热特性数值分析

对方腔内液态金属钠层流自然对流换热过程进行了数值模拟,着重分析了不同热边界条件下瑞利数对方腔自然对流换热过程的影响,得到了腔体局部换热系数分布特点及规律。结果表明,当瑞利数较大时,如大于103,瑞利数对方腔内液态金属钠自然对流换热过程的影响非常显著。随着瑞利数逐渐减小,无论是腔体侧边换热系数,还是腔体底边换热系数,均与纯导热情况下计算结果间的偏差逐渐减小,表明腔内换热机理逐渐以导热过程为主。     

蒸汽发生器支承板杂质沉积及堵塞数值模拟研究

在蒸汽发生器长期运行的过程中,二次侧流体中的杂质会在蒸汽发生器内部发生沉积。其中,杂质在支承板上的沉积会造成支承板的堵塞。支承板堵塞会使蒸汽发生器内出现局部高速流动和横流,极易造成流致振动和传热管裂纹。为预测蒸汽发生器支承板局部沉积物分布,本研究建立了蒸汽发生器杂质迁移模型和支承板堵塞模型,并植入到西安交通大学核反应堆热工水力团队(NuTHeL)自主开发的蒸汽发生器三维热工水力程序STAF中,对含有固化和不含固化条件下支承板150 d沉积行为进行了预测,分析了固化效应对沉积物分布的影响规律。结果表明,支承板热侧上部沉积物较多,沸腾是导致局部沉积主要因素。与不考虑固化情况相比,考虑固化后沉积质量减少,且冷热两侧沉积质量差异明显减小。考虑固化后沉积物分布更靠近支承板两侧,与流速分布较为相似。本文研究成果可为核动力系统蒸汽发生器设计和运维提供参考,从而尽可能减小支承板堵塞所导致的有害后果。     

海洋环境体系中放射性核素吸附-解吸迟滞机制研究

通过宏观吸附-解吸等温实验,系统研究了放射性核素~(110)Ag~m在海洋环境中表层沉积物上的吸附动力学过程及不同沉积物浓度和核素初始浓度条件下吸附-解吸迟滞机制(吸附不可逆性)。研究结果表明:Freundlich等温吸附模型可很好地描述~(110)Ag~m在海水沉积物上的吸附-解吸过程;~(110)Ag~m吸附速率开始很快(0～24 h),呈指数型增加,而后逐渐趋于平缓,体系达到吸附平衡;改变沉积物浓度会产生明显的固体浓度效应,即~(110)Ag~m吸附等温线随沉积物浓度的升高而显著下降。体系解吸迟滞性可用解吸迟滞系数(TII)和解吸滞后角量化表征,在沉积物浓度0.1～3.0 g/L范围内,解吸迟滞系数和解吸滞后角先增大后减小,不可逆程度与~(110)Ag~m在颗粒表面与吸附点位的结合方式及微小颗粒物相互作用团聚导致的吸附剂有效吸附表面和吸附点位减小有关;对于不同沉积物浓度吸附体系,随核素初始浓度的增加,解吸迟滞系数总体先降低后增加,体系解吸迟滞性呈先减小后增大的变化趋势,其主要受两方面因素控制:1)~(110)Ag~m分子在颗粒物表面与吸附点位的结合方式;2)在浓度梯度力作用下,~(110)Ag~m分子扩散吸附导致颗粒物微孔乃至超微孔隙结构发生形变,孔隙通道形变有效锁定了内表面吸附的~(110)Ag~m,无法解吸脱落从通道中扩散出来,从而使吸附体系表现出一定程度的解吸迟滞性。     

三维随机填充球床通道内流场数值分析

对三维随机堆积球床通道内单相水流动进行数值模拟,分析了通道内沿流动方向不同位置截面径向速度分布,以及不同流动状态对截面速度分布的影响。其中球体随机堆积几何模型采用离散单元方法构建,并通过搭桥法对球体间及球体与管壁间的接触问题进行处理。研究结果表明:使用搭桥法后对孔隙率影响可忽略不计;球床通道截面速度与孔隙率具有相似的径向分布规律;在同一流动状态下,从管壁沿径向方向,不同截面的速度分布一致性逐渐减弱;随Rep的增加,同一截面速度分布趋于均匀。     

205砾岩型铀矿床控矿因素探讨

矿区位于一个经向构造体系内呈南北向展布的花岗岩带中。区内发育古生界至新生界地层,构造复杂,岩浆活动频繁,变质作用强烈,伴有多种矿产的生成。区内铀矿化类型有:暗色碎屑岩建造中的铀矿化,均分布在上第三系断陷盆地内;红色碎屑岩建造中的铀矿化,主要分布在三迭系含铜砂岩中,含铀-石英硫化物脉型,分布在花岗岩基内接触带几十至几百米范围内,与铅、锌矿伴生。暗色碎屑岩建造中的铀矿床是区内主要的工业铀矿化类型,铀矿均赋存于沉积建造的下部,剖面上距基底花岗岩零至几十米范