氢在FLiNaK(LiF-NaF-KF)熔盐中的渗透行为

FLiNaK(LiF-NaF-KF)熔盐在高温熔盐堆或聚变堆的应用中面临着氚扩散渗透的问题。研究H2在FLiNaK熔盐中的渗透行为,能够为FLiNaK熔盐中氚的控制提供依据。氢同位素在熔盐中的扩散渗透特性测试系统主要用于测定熔盐中氢同位素的渗透行为,以获得氢同位素在熔盐中的扩散系数和溶解度常数等相关参数。通过该系统,本文对FLiNaK熔盐中H2的渗透、扩散和溶解等行为进行了研究。结果表明,受实验装置和实验方法的限制,H2在FLiNaK熔盐中的渗透主要以氢原子(或离子)的方式进行。在500-700°C时,FLiNaK熔盐中H2的扩散系数与温度的关系满足:DFLiNaK-H=1.12×10-4exp(-66.40×103/RgT)(m2·s-1),其扩散活化能为66.40kJ·mol-1。而对于FLiNaK熔盐中H2的溶解常数,其与温度的关系可表述为:KFLiNaK-H=2.1×10-5exp(-0.94×103/RgT)(mol·m-3·Pa-1/2)。     

Inconel 690合金氢扩散与渗透特性的研究

采用超高真空气相氢渗透技术,研究氢在Inconel 690合金的扩散和渗透行为,获得了不同厚度690合金样品在300~500℃温度范围内的氢渗透曲线,讨论了该合金厚度对扩散特性与渗透特性的影响。结果表明:在一定温度范围内,Inconel 690合金的氢扩散系数(D)、渗透系数(P)随温度变化关系遵循Arrhenius方程;在一定厚度范围内,氢扩散系数随样品厚度增加而增高并趋近于690合金的实际体扩散系数;样品厚度对氢渗透系数的变化影响较小。     

相分离法在核电厂一回路溶解氢测定中的应用

文章建立了用相分离测定反应堆冷却水中溶解氢的方法,该方法以氮气作为载气,通过水样减压、氮气鼓泡,将反应堆冷却水中溶解氢转化到气相中,再用气相色谱测定,间接得出反应堆冷却水中溶解氢的浓度,适用于反应堆水样的分析。     

压水堆核电机组停堆氧化过程中溶解氢控制策略优化

在压水堆核电机组功率运行状态下,反应堆冷却剂系统内始终保持氢覆盖,然而机组在进行停堆氧化过程中,因反应堆需开口,为避免氢氧混合爆炸,需要首先除去氢气,将一回路的溶解氢含量降低到规范值以下才能开展氧化运行工作.在压水堆核电机组停堆氧化过程中,一回路溶解氢的有效控制能够决定化学控制过程是否会成为大修下行的关键路径.福清核电...     

40CrNiMo钢中的氢扩散及正电子湮没

本文采用电化学渗透法测定40CrNiMo钢840℃淬火、不同温度回火(100—700℃保温1小时空冷)对氢扩散系数D、表面溶解度C及正电子湮没多谱勒展宽线型参数S的影响,论证了正电子湮没参量与氢扩散行为间的关系。试料于840℃淬火,再进行不同温度(100—700℃)保温1小时空冷回火处理。实验观察到D、C及S随回火温度变化有对应关系,D较小时C较大,S也较大。淬火马氏作D值较低,C较大,S也较大,这是由于淬火组织主要是板条状位错缠结马氏体和部分片状孪晶马氏体,并包含较多淬火空位,这些点阵缺陷会捕获氢和正电子所造成的。100℃、200℃回火,D、C及S的变化不明显;300℃回火时D升高而C及S降低,300℃回火与材料回火脆性区对应。这表明S参数对伴随回火脆性的显微结构变化较     

核反应堆一回路溶解氢浓度理论计算及影响因素分析

一回路水在反应堆的强辐射条件下会分解,产生的强氧化性产物是引起结构材料和设备腐蚀的重要原因.向其中加入氢气不仅能抑制水的辐照分解,降低水中氧化性辐解产物浓度,还能消除水中的游离氧.本文介绍了利用亨利定律计算一回路溶解氢浓度理论值的方法,并通过对比研究了一回路溶解氢浓度的实际测量值与理论计算值的关系,发现理论计算值与实际...     

锆合金吸氢及脱氢过程中的组织演变

采用XRD分析锆合金吸氢和脱氢过程中的相组成,并通过金相检查观察其微观组织形貌。结果表明:锆合金吸氢和脱氢过程中的相组成与过程无关;微观组织形貌仅在α+δ+γ三相共存区存在明显差异,吸氢过程中氢化锆的网状特征更加明显,但在其余相区,氢化锆的组织形貌仅取决于氢含量;微观形貌的差异主要是锆合金吸氢和脱氢过程中氢在基体中扩散机制不同而引起;吸氢过程中,氢在基体中扩散受晶界扩散控制,而脱氢过程中,氢在基体中扩散受晶内扩散控制。     

纯Ti吸放氢过程研究

对纯Ti在500和580℃下的吸氢速率常数进行了测定。500℃时,纯Ti吸氢速率随循环测试次数增多而变小,且吸氢动力学曲线出现拐点,吸氢时发生α→β和β→δ2次相变。580℃下的吸氢速率较500℃下的明显变快,吸氢动力学曲线为直线,吸氢时未发生β→δ相变。研究了表面及晶粒度对磁控溅射和球磨制备的TiH2放氢过程的影响。结果表明,在相同升温速率下,由磁控溅射和球磨制备的纳米晶氢化物的放氢曲线与块体材料的放氢曲线存在显著差异。此现象与样品中的缺陷结构有关。     

石墨在高纯氦中的高温氧化研究

研究了石墨在高纯氦中的氧化动力学行为。氧化后的样品用扫描电子显微镜进行分析，对可能的氧化机制进行了讨论。实验结果表明：高纯度、高强度、高密度石墨，即“三高”石墨在８００℃高纯氦中的氧化速率最低，等静压石墨次之，０１０石墨最高。     

氢和氘在FLiNaK熔盐中的渗透扩散行为

利用氢同位素在熔盐中的扩散渗透特性测试系统,本研究对FLiNaK熔盐中氢和氘的渗透扩散行为进行了研究。首先,通过对比分析熔盐侧充氢和金属侧充氢的实验结果,发现通过熔盐侧充氢的实验可更准确地反映FLiNaK熔盐中氢的渗透扩散行为及其性质。其次,通过熔盐侧充氢实验,获得了550-700°C时FLiNaK熔盐中氢的扩散系数与溶解度常数,两者可分别表述为:D_(H_2)=1.62×10~(-5)exp(-48.20×10~3/RgT)m~2·s~(-1)和K_(H_2)=6.18×10~(-5)exp(-11.14×10~3/RgT)mol·m~(-3)·Pa~(-1)。最后,通过对比分析金属侧充氢和金属侧充氘的实验结果,发现同位素效应并不影响FLiNaK熔盐中氢的渗透扩散行为及其性质的研究,从而为氢和氘代替氚进行FLiNaK熔盐中氚行为性质的研究提供实验基础。     

含硼石墨中甲烷的热解吸行为研究

研究了含硼石墨ＧＢ１１０（１０ｗｔ．％Ｂ）甲烷（ＣＨ４）的热解吸谱,发现甲烷的解吸谱主要由３个峰构成,估算出了ＣＨ４不同峰值的解吸激活能。为了弄清含硼石墨中甲烷的形成与解吸机理,分别对高纯石墨ＩＳＯ８８０Ｕ和Ｂ４Ｃ涂层进行了热解吸实验,同时对材料的微观结构进行了分析。经过比较,表明甲烷在含硼石墨中的形成与解吸有３个过程：氢离子注入导致甲烷沿气孔内壁形成,并通过石墨内部的微通道向表面自由扩散;被石墨中Ｂ４Ｃ析出物所俘获的氢原子与Ｂ４Ｃ化合物中的碳原子反应,从而生成甲烷并解吸出来;以及石墨晶格俘获的氢原子与碳原子化学反应产生的甲烷,通过体扩散过程解吸。其中前后两个过程起主导作用。     

氚在不锈钢中的体扩散行为

采用酸液蚀刻法和液体闪烁法数法测量了在６７３Ｋ和１０１３Ｋ下分别充氚８ｈ、室温空气中时效１～３ａ后,３１６Ｌ型和２２－１３－５型不锈钢圆柱样品氚浓度的分布。运用扩散方程的有限差分数值解法,计算了样品中氚和氦－３的体浓度分布,结果与实验结果符合较好。研究结果表明,室温时效期间,氚在不锈钢中的扩散缓慢,主要通过衰变成氦－３后发生浓度变化;由于氧化层的影响,表面附近的氚只是部分逸出;样品中存在“固溶”和     

有源扩散方程的一种解和“双滤纸法”测氢的换算公式

文章从流速场中级联衰变下气载核素的扩散规律出发,提出了强吸附性壁圆管内氡子体扩散方程的完整定解问题,求出了等速分布廓线时的方程的精密解,弥补了C.W.Tan这部分工作的不足。引进了新的物理量m(μ),导出了等速分布条件下m(μ)与F(μ)的互换关系式。从测量氡子体的α计数出发,通过放射性平衡比m(μ)给出了“双滤膜法”测氡的换算公式。由J·W·Thomas的精密实验数据,取镭-A扩散系数D=0.07cm~2·s~(-1)时,理论与实验十分吻合。     

镎离子在碳酸盐溶液中的吸收光谱,氧化还原及络合反应的研究

采用控制电位电解法和分光光计法研究了不同价态的镎在不同浓度的碳酸盐溶液中的各种性质，测定了各种价态的镎离子的吸收光谱，氧化还原性质，有关电对的克式量电极电位以及不同碳酸盐浓度下所生成的络合物。     

厚度和湿度对氚在一些橡胶和塑料中的渗透率的影响

为了研究材料结构的完整性及其湿度对氚的渗透率的影响,我们在过去工作的基础上,进行了材料厚度和湿度对氚在一些橡胶和塑料中的渗透率的实验测量工作。     

HTR-10进气事故下堆芯石墨腐蚀分析

热气导管的双端断裂事故是１０ＭＷ高温气冷堆（ＨＴＲ－１０）的假想极限事故,该事故喷放阶段结束后,在气体扩散和浮升力的作用下,堆舱中的空气通过破口进入堆芯,并在堆芯流道和堆舱组成的回路中慢慢形成自然对流,从而引起进气事故。为了分析堆芯石墨的腐蚀情况,本文首先对ＨＴＲ－１０堆芯结构作了简化处理,然后计算了堆体简化流道内气体自然对流的质量流量、固相和气相的温度、石墨的腐蚀率、石墨的腐蚀总量以及燃料元件经腐蚀后的裸露率。这些计算结果表明,即使在该极限事故下,ＨＴＲ－１０仍有很好的安全特性。     

ENERGY LEVELS AND RADIATIVE TRANSITIONS IN MUONIC HYDROGEN

The physics of muonic hydrogen is a powerful tool to test QED at short distances and—assuming the validity of QED—to probe the properties of the proton, deuteron, and triton at low momentum transfer. This paper contains several tables that are useful in planning experiments on muonic hydrogen.     

氘化钛中氘扩散和表面复合行为研究

用核反应分析（ＮＲＡ）、前向反冲分析法（ＥＲＤ）、背散射谱法（ＲＢＳ）等离子束分析方法研究了ＴｉＤｘ／Ｍｏ样品中氘的行为。结果表明，在以化学形式存在的ＴｉＤｘ／Ｍｏ样品中氘均匀分布。在ＴｉＤ１．５／Ｍｏ膜表面存在一层２６ｎｍ的氧化层，氧含量为１．４×１０１７ｃｍ－２。达到氘化钛大量明显分解温度（３４３℃）时，氘在氘化钛中扩散系数为２．３×１０－８ｃｍ２／ｓ，表面复合系数为１．９×１０－２７ｃｍ４／ｓ。扩散系数与温度呈指数关系Ｄ＝Ｄ０ｅ－Ｅ／ｋＴ。随着表面氧含量的增加，氘在氘化钛表面复合系数逐渐减小。在ＴｉＤ１．５／Ｍｏ样品表面镀上一层约８０ｎｍ的铜膜后，复合系数增大。     

影响铀铌合金中微量氢测定的因素研究

考察了准确测定铀铌合金中氢的影响因素。样品的形态对氢的测定结果影响较大，屑样中的氢量比柱样中氢量大很多，因此，柱样中的氢量更接近真实值。铀铌合金中的氢量主要来自表面吸附。真空热抽取法和惰气熔融法的测氢结果基本一致，真空热抽取法的相对标准偏差（RSD）≤28％。     

少群定态中子扩散方程的一个解法及其应用

文章推导了二维中子扩散方程的差分方程、求解差分方程的线超松弛迭代（称内迭代）公式，给出了裂变源项ψ的迭代（称外迭代）公式、有效增殖因子Ｋ＿（ｅｆｆ）的计算公式以及内外迭代的收敛准则，叙述了这个解法在计算机上实现的大概过程。该计算机程序用于高通量堆计算（考验０９的各种材料）和重水反应堆的改进计算。