安全棒系统试验样机冷、热态性能试验研究

安全棒系统是空间核反应堆的关键设备之一,它具有结构紧凑、传动精度高、与反应堆容器连接接口多、工作温度高等特点。通过采用全尺寸的安全棒系统试验样机,确定了冷、热态性能试验方案,设计了专用的试验装置开展冷、热态性能试验。试验结果表明,安全棒系统试验样机运行正常,性能达到设计要求,为试验样机的抗震试验提供了条件,也为安全棒系统后续设计及试验装置的改进提供了参考依据。     

星球表面用核反应堆临界安全分析

核反应堆电源具有寿命长、可全天候工作等特点,可作为星球表面及其他深空探测任务的电源。针对星球表面用核反应堆电源在发射过程中重返地面的临界安全问题,提出了星球表面用核反应堆的临界安全分析要求、分析假设与模型,并对反应堆临界安全特性及采取的临界安全措施进行了计算分析。计算结果表明,不同假设掉落环境下的星球表面用核反应堆的有效增殖因数均小于0.98,满足临界安全要求。反应堆通过采用Mo-14%Re合金结构材料、设置相对较厚的堆芯反射层以及在反射层包壳和堆芯外围涂覆Gd₂O₃涂层等措施有利于确保反应堆在事故时处于次临界状态。     

Fortran语言对Fortran二进制文件的处理

介绍了如何采用ＦＯＲＴＲＡＮ语言读取不是ＦＯＲＴＲＡＮ语言所写的二进制文件，并以处理ＢＭＰ和ＳＰＴ图形文件为例，介绍了如何使用所讲述的方法。     

可变式导热管的工作机理分析和数学模型

可变式导热管是一种特殊的可以控制温度的高效率传热元件，其传热能力能够自动随热负荷（冷却条件）的变化而变化。大量的实验和分析表明，在外界加热负荷有非常大的变化时，热管的工作温度几乎保持不变，能够控制在要求的范围内。热管内充气量的多少对于温度特性没有显著影响，     

TOPAZ-2型空间核反应堆电源转换器除气研究

结合热离子发电元件工作环境,分析了TOPAZ-2型空间核反应堆电源热离子发电元件除气的必要性。根据电源结构特点,确定氦气腔体、热离子发电元件发射极和接收极、铯集气腔体和冷却剂内套管为主要除气部件。利用CFD程序和专用程序分别计算得到堆芯容器和热离子发电元件额定工况下的工作温度,结合部件除气要求最终确定了各部件除气工况。编制了用于热离子发电元件发射极和接收极除气计算的二维传热程序,通过对比程序计算结果与单根热离子发电元件除气试验结果验证了程序编制的正确性。利用该程序计算得到热离子发电元件发射极和接收极的除气功率。综合电源除气部件除气工况、除气环境要求和除气计算结果,确定了转换器除气方案。     

钼铼合金在空间核电源中的应用性能研究进展

钼（Mo）中加入铼（Re）可显著改善钼的低温脆性进而提高其加工性能及焊接性能,提高强度的同时仍保持良好的塑性。Re元素含量为14%左右时,Mo-Re合金延伸率接近40%,加工性能最好,而同时存在一定的Re元素固溶强化作用。在1550 K以下温度,Mo-Re合金与UO₂的相容性较好。在1 300 K以下时,Mo-Re合金与UN的相容性较好。在1800 K以下时,Mo-Re合金与碱金属Li、Na、K的相容性均较好。钼铼合金与核燃料及碱金属冷却剂均具有良好的相容性,且Re元素是一种较好的谱移吸收体材料,可有效降低反应堆临界事故风险。钼铼合金是空间核电源中最佳反应堆芯结构材料。本文对钼铼合金的研究状况进行总结,为国内相关空间核反应堆电源系统设计选材和研究提供参考。     

热离子转换器中添加氧的研究

添加并控制电极间隙内氧的含量对提高热离子转换器（TIC）的能量转换效率和功率密度具有关键作用,因此本文针对TIC中氧的不同添加途径及其对转换性能的影响进行系统研究。吸附氧后的电极在吸附Cs后的功函数较单吸附Cs更低,从而提高了TIC的输出功率密度和转换效率。TIC中氧的添加途径主要有两种：一是利用蒸气源添加,即直接将氧或氧化物以气态的形式添加至电极间隙内;二是利用接收极添加,即通过释放接收极上氧化物的氧或活性过渡金属材料内溶解的氧为电极间隙内供氧。对比分析认为,采用活性金属作为接收极能得到性能更优异、可靠性更高、寿命更长的TIC,因此选择或设计一种新型的接收极材料可作为含氧TIC的一个发展方向。     

秦山一期乏燃料运输稳态热工分析

秦山一期乏燃料运输预备采用R-52型乏燃料运输容器。R-52型乏燃料运输容器为铅屏不锈钢容器，其上、下两端装有由木材（泡桐树）制成的减震器，有防火用的防火绝缘层，内腔设有吊篮。为保证运输的安全性，需对该运输方案进行热工计算及分析。本工作针对该运输方案，     

TOPAZ-Ⅱ反应堆慢化剂正温度效应研究

TOPAZ-Ⅱ空间核反应堆电源采用热离子静态热电转换方式,系统输出电功率为5 kW,寿命可达3 a,是当前可迅速工程化的最先进的空间核电源系统之一。然而TOPAZ-Ⅱ反应堆的慢化剂温度系数是一个较大的正值,并导致了全堆的温度系数也是正值,这对反应性控制系统的可靠性提出了很高要求,因而有必要对其产生的机理进行详细的研究。采用MCNP程序构建了TOPAZ-Ⅱ反应堆堆芯三维精确几何模型,从中子能谱的变化、中子平衡关系的变化以及中子循环因子的变化3个方面详细分析了TOPAZ-Ⅱ反应堆慢化剂正温度效应产生的原因。通过设计验证算例验证了分析的正确性,并找到了可减小慢化剂正温度效应的方法,为未来热离子反应堆的优化设计提供了一个指导方向。     

用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器的反应堆光致缓发中子参数

在介绍单群扩散方程基础上,引入堆芯和反射层的中子价值,根据考虑了光致缓发中子及其价值因素的点堆动态方程,建立了利用现有计算程序进行计算和分析的方法,分析了医院中子照射器光致缓发中子的特性参数,在原有6组缓发中子基础上增加了9组光致缓发中子,为进一步进行用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器反应堆的点堆动力学研究提供了重要参数。