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锂铅合金中氚扩散行为的理论研究

分子科学学报 2009年第5期25卷 352-356页

作者：谢波翁葵平中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

锂铅合金是非常有前途的聚变堆、聚变-裂变混合堆包层产氚材料,研究氚在其中的扩散行为是很有意义的工作.从氢在金属中扩散的宏观规律出发,依据平板模型初步建立了氚-锂铅体系的扩散模型,利用相关文献数据,探讨了不同研究方式、氚浓度... 详细信息

锂铅合金是非常有前途的聚变堆、聚变-裂变混合堆包层产氚材料,研究氚在其中的扩散行为是很有意义的工作.从氢在金属中扩散的宏观规律出发,依据平板模型初步建立了氚-锂铅体系的扩散模型,利用相关文献数据,探讨了不同研究方式、氚浓度、温度对扩散行为的影响,分析了这种扩散的微观机制.计算结果表明:造成研究结论之间巨大差异的原因在于锂铅表面物理和化学状态的不同考虑;在一定温度范围内,氚浓度的升高引起扩散系数的下降,温度的升高引起扩散系数的增加.

关键词：扩散锂铅合金氚跃迁

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液态锂锡合金表面张力的初步研究

材料导报 2011年第22期25卷 85-87页

作者：谢波翁葵平中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

液态锂锡合金是很有前景的能源堆液态包层氚增殖剂材料。为了对液态锂锡合金的设计、制备、纯化与输运技术提供理论支持,从表面张力基于波动性理论的方程出发,采用Gibbs方法初步建立了液态锂锡合金的表面张力方程,并开展了影响表面张力... 详细信息

液态锂锡合金是很有前景的能源堆液态包层氚增殖剂材料。为了对液态锂锡合金的设计、制备、纯化与输运技术提供理论支持,从表面张力基于波动性理论的方程出发,采用Gibbs方法初步建立了液态锂锡合金的表面张力方程,并开展了影响表面张力因素的计算。结果表明,液态锂锡的表面张力随合金温度的升高而降低;在稀溶液中添加表面张力较高的溶质Sn对合金的表面张力影响有限;可采用最大气泡压力方法测量液态锂锡的表面张力。

关键词：液态锂锡合金表面张力

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液态锂铅合金鼓泡器的气泡行为数值模拟

科技导报 2010年第14期28卷 44-48页

作者：谢波翁葵平中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

液态金属包层的氚燃料循环是实现聚变堆、聚变-裂变混合堆正常运行的核心技术之一。氚燃料循环系统由氚净化、氚提取、氚储存、氚测量、氦/水冷却、氚回收等子系统构成,而液态金属鼓泡器位于包层主回路与氚提取系统之间,具有氚在线监测... 详细信息

液态金属包层的氚燃料循环是实现聚变堆、聚变-裂变混合堆正常运行的核心技术之一。氚燃料循环系统由氚净化、氚提取、氚储存、氚测量、氦/水冷却、氚回收等子系统构成,而液态金属鼓泡器位于包层主回路与氚提取系统之间,具有氚在线监测与氚去除的重要功能,是不可缺少的关键部件。由于氢同位素在液态锂铅中的极低溶解度和液态合金的高温、活泼、物理等特性,鼓泡器的研制十分困难。为完成液态锂铅合金鼓泡器(LLLB)的设计与建造,采用流体力学方法建立了描述气泡直径与粒度分布、气含率特征等动力学行为的代数模型。数值模拟结果表明,床层气含率和稳定气泡粒度分布均不受喷嘴孔径的影响;低气速下气泡破碎远快于气泡的聚并,绝大部分初始气泡直径大于最大稳定直径,其破碎后的直径取决于最大稳定气泡直径的大小;气泡比表面积和传质表面积增大的主要因素是气泡直径分布的变化。

关键词：锂铅合金鼓泡床气泡模拟

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聚变堆液态包层提氚鼓泡器的概念设计

核聚变与等离子体物理 2015年第1期35卷 69-74页

作者：谢波翁葵平侯建平古梅中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

在气-液接触法提取液态锂合金中的氢的实验基础上,提出了以气-液交换柱为核心的提氚鼓泡器(LBTB)的概念设计。LBTB主要由气体进样纯化器、气-液交换柱系统、饱和器-解吸器和辅助系统构成。LBTB以氩氢混合气为吹洗气,其主要功能是在线监... 详细信息

在气-液接触法提取液态锂合金中的氢的实验基础上,提出了以气-液交换柱为核心的提氚鼓泡器(LBTB)的概念设计。LBTB主要由气体进样纯化器、气-液交换柱系统、饱和器-解吸器和辅助系统构成。LBTB以氩氢混合气为吹洗气,其主要功能是在线监测液态包层主回路中的氚行为,并检验多柱级联后的氚回收率是否可以达到90%的期望值。

关键词：气-液交换鼓泡器氚锂合金

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旋转喷嘴鼓泡法提取液态锂铅合金中的氢

核聚变与等离子体物理 2010年第2期30卷 183-188页

作者：谢波杨通在官锐翁葵平中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

模拟了锂铅合金中氚提取技术,在采用流体力学建立代数模型的基础上,开展了旋转喷嘴鼓泡法提取锂铅合金中氢的研究。研究结果表明:锂铅熔融温度越高,氢提取累计效率越高;鼓泡床气含率受叶轮孔径影响不大,只是在较高的氦气流速下,采用小... 详细信息

模拟了锂铅合金中氚提取技术,在采用流体力学建立代数模型的基础上,开展了旋转喷嘴鼓泡法提取锂铅合金中氢的研究。研究结果表明:锂铅熔融温度越高,氢提取累计效率越高;鼓泡床气含率受叶轮孔径影响不大,只是在较高的氦气流速下,采用小孔径时的气含率略高于大孔径,但孔径越小,气泡比表面积越大;随着氦气流速的增加,液态锂铅流循环强度明显增加,氢提取速率加快;喷头转速对氢提取影响有限。

关键词：鼓泡锂铅合金提取氢

Pt/C催化剂的高压微波法制备及氢同位素交换性能研究

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原子能科学技术 2012年第7期46卷 780-785页

作者：侯京伟熊亮萍翁葵平胡胜罗阳明中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

以异丙醇为分散溶剂与还原剂,采用高压微波加热法制备了Pt/C催化剂,研究了不同实验条件对Pt尺寸的影响,利用XRD、TEM对催化剂进行了表征。再将Pt/C催化剂和聚四氟乙烯混合,负载至泡沫镍上得到疏水催化剂,研究其对氢-水液相催化交换反应... 详细信息

以异丙醇为分散溶剂与还原剂,采用高压微波加热法制备了Pt/C催化剂,研究了不同实验条件对Pt尺寸的影响,利用XRD、TEM对催化剂进行了表征。再将Pt/C催化剂和聚四氟乙烯混合,负载至泡沫镍上得到疏水催化剂,研究其对氢-水液相催化交换反应的催化性能。结果表明:加入保护剂乙酸钠、羟基乙酸钠、柠檬酸氢二钠后,Pt/C催化剂的活性金属团聚现象减少,Pt平均尺寸明显减小(由4.4nm分别降低到2.3、2.5、2.3nm);升温速率对Pt尺寸影响较大,随着升温速率的提高,活性金属Pt的尺寸减小;而pH的变化对Pt粒子的尺寸影响较小。加入保护剂有利于氢-水交换反应的催化剂活性,Pt尺寸为2.3～4.4nm时,催化剂活性随Pt尺寸减小而提高。

关键词： Pt/C催化剂保护剂氢-水液相催化交换

DFLL-TBM液态锂铅合金鼓泡器实验系统的设计

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核聚变与等离子体物理 2011年第3期31卷 283-288页

作者：谢波李军格徐绍梅翁葵平中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

液态锂铅合金鼓泡器是中国双功能液态锂铅测试包层氚处理单元的重要组成部分。为了完成鼓泡器实验系统的建造与运行,在多年开展氢同位素与锂铅合金相互作用的理论计算和旋转喷嘴鼓泡法提取液态锂铅中微量氢实验的基础上,提出了实验系统... 详细信息

液态锂铅合金鼓泡器是中国双功能液态锂铅测试包层氚处理单元的重要组成部分。为了完成鼓泡器实验系统的建造与运行,在多年开展氢同位素与锂铅合金相互作用的理论计算和旋转喷嘴鼓泡法提取液态锂铅中微量氢实验的基础上,提出了实验系统的总体设计、主回路设计和辅助系统设计。这个设计以气液交换填料塔为核心,实现了液态锂铅中氢同位素的测量与提取。

关键词：锂铅合金鼓泡器设计氢同位素

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液态锂锡合金中微量氢的提取

核化学与放射化学 2010年第3期32卷 172-176页

作者：谢波胡睿谢姝娴翁葵平中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

为了完成混合堆包层氚提取系统的工程设计,依据气体与液态金属接触的动力学数学模型,推导了锂锡合金中氚被载带的近似数学表达式,并以氢模拟氚,利用载带法对液态锂锡合金中的微量氢进行了提取。结果表明,载带法对液态锂锡合金中氢的提... 详细信息

为了完成混合堆包层氚提取系统的工程设计,依据气体与液态金属接触的动力学数学模型,推导了锂锡合金中氚被载带的近似数学表达式,并以氢模拟氚,利用载带法对液态锂锡合金中的微量氢进行了提取。结果表明,载带法对液态锂锡合金中氢的提取有效,锂锡合金1 kg时He的最佳流速在4 L/min左右;在He流速相同的情况下,温度和载带次数对氢的提取效率影响显著,温度越高,载带次数越多,氢的提取效率越高,823 K下经过6次载带后氢的提取效率达到85%。

关键词：锂锡合金聚变-裂变混合堆氢提取载带

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锂锡合金中氚扩散行为的计算

化学研究与应用 2011年第11期23卷 1474-1477页

作者：谢波翁葵平刘云怒中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

锂锡合金是非常有前景的聚变能源堆液态包层产氚材料,研究氚在其中的扩散行为是很有意义的工作。本文从氢在金属中扩散的宏观规律出发,依据平板模型初步建立了氚-锂锡体系的扩散模型,利用相关文献数据,探讨了不同研究方式、氚浓度、温... 详细信息

锂锡合金是非常有前景的聚变能源堆液态包层产氚材料,研究氚在其中的扩散行为是很有意义的工作。本文从氢在金属中扩散的宏观规律出发,依据平板模型初步建立了氚-锂锡体系的扩散模型,利用相关文献数据,探讨了不同研究方式、氚浓度、温度对扩散行为的影响,分析了这种扩散的微观机制。计算结果表明:造成研究结论之间巨大差异的原因在于锂锡表面物理和化学状态的不同;在468-2000K的温度范围内,氚浓度的升高引起扩散系数的下降,温度的升高引起扩散系数的增加。

关键词：扩散锂锡合金氚增殖