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抽注水多层同心球中子谱仪在多种慢化材料下的能量响应函数研究

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核动力工程 2020年第S1期41卷 174-177页

作者：穆克亮杨剑波乔宇洁许洁李锐李辉中国核动力研究设计院成都610213 成都理工大学成都610059

多球中子谱仪的能量响应性能反应了谱仪的中子探测能力,采用蒙特卡罗程序模拟研究了抽注水多层同心球中子谱仪在大豆油、花生油、甲烷、牛油和玉米油5种慢化材料下的注量能量响应函数,并与同层结构下水作为慢化材料进行对比。结果表明:... 详细信息

多球中子谱仪的能量响应性能反应了谱仪的中子探测能力,采用蒙特卡罗程序模拟研究了抽注水多层同心球中子谱仪在大豆油、花生油、甲烷、牛油和玉米油5种慢化材料下的注量能量响应函数,并与同层结构下水作为慢化材料进行对比。结果表明:甲烷在低能区的能量响应大,但随着中子能量的升高逐渐降低,并且逐渐趋于稳定;玉米油、大豆油和花生油能量响应与水几乎相同,在10-8~103 MeV的能量区间内慢化性能稳定。

关键词：抽注水多层同心球中子谱仪慢化材料能量响应有机物

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中子慢化材料特性研究

原子能科学技术 2006年第5期40卷 525-528页

作者：张文仲张晓敏骆亿生防化指挥工程学院北京102205 北京放射医学研究所北京100850

文章采用蒙特卡罗模拟计算方法分析铝、氧化铝和氟化铝3种慢化材料在清华大学试验核反应堆束流孔道内的慢化特性。研究给出了利用慢化材料实现超热中子辐射场的一般规律,并优选出适用于在该堆建立超热中子辐射场的最佳慢化材料是Al与AlF... 详细信息

文章采用蒙特卡罗模拟计算方法分析铝、氧化铝和氟化铝3种慢化材料在清华大学试验核反应堆束流孔道内的慢化特性。研究给出了利用慢化材料实现超热中子辐射场的一般规律,并优选出适用于在该堆建立超热中子辐射场的最佳慢化材料是Al与AlF3质量百分数比为2∶3的Al-AlF3混合物。

关键词：超热中子辐射场慢化材料蒙特卡罗方法

在线中子活化分析系统关键参数的蒙特卡罗模拟

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原子能科学技术 2008年第4期42卷 329-332页

作者：杨剑波庹先国穆克亮杨雪梅成毅李哲成都理工大学信息工程学院四川成都610059

针对在线瞬发γ中子活化分析(PGNAA)系统的要求,利用MCNP程序对不同慢化材料(重水、石蜡、聚乙烯等)厚度、铅屏蔽厚度、样品厚度及大小进行模拟计算分析。计算结果表明,以厚9 cm的石蜡作慢化材料,厚2 cm的铅作γ屏蔽层,厚7 cm、半径10 c... 详细信息

针对在线瞬发γ中子活化分析(PGNAA)系统的要求,利用MCNP程序对不同慢化材料(重水、石蜡、聚乙烯等)厚度、铅屏蔽厚度、样品厚度及大小进行模拟计算分析。计算结果表明,以厚9 cm的石蜡作慢化材料,厚2 cm的铅作γ屏蔽层,厚7 cm、半径10 cm的硫、钙和水泥类样品为最优设计方案,从而为实际设计在线PGNAA系统提供了科学依据。

关键词：蒙特卡罗模拟瞬发γ中子活化分析慢化材料中子注量率

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氢化锆与高温钠的相容性研究

材料导报 2019年第11期33卷 1801-1804页

作者：付晓刚张金权秦博马浩然龙斌中国原子能科学研究院

在快堆设计和应用过程中,氢化锆是非常有用的慢化材料,但是关于氢化锆与高温钠相容性的研究报道较少,氢化锆与高温钠接触后长时间服役是否满足使用要求尚无数据借鉴,故本研究将在500℃、600℃和700℃下开展氢化锆与高温钠的相容性试验... 详细信息

在快堆设计和应用过程中,氢化锆是非常有用的慢化材料,但是关于氢化锆与高温钠相容性的研究报道较少,氢化锆与高温钠接触后长时间服役是否满足使用要求尚无数据借鉴,故本研究将在500℃、600℃和700℃下开展氢化锆与高温钠的相容性试验。另外,将表面制备有ZrO2的氢化锆在650℃下进行钠相容性测试,以分析ZrO2在高温钠中阻止氢释放的能力。结果表明:在500℃、600℃和700℃钠中,氢化锆表面均会形成ZrO2氧化膜;氢化锆在500℃钠中的氢含量没有变化;氢化锆在600℃和700℃钠中试验120h后,氢含量均出现明显的下降;在650℃下,氢化锆表面制备的ZrO2氧化膜无法阻止氢气释放。在高温氢释放过程中,由于氢原子和氧原子的相对运动,ZrO2/ZrH1.8界面处的ZrO2逐渐转变为Zr3O。

关键词：快中子反应堆慢化材料氢化锆高温钠相容性

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锆-铌合金的氢化

核动力工程 2008年第1期29卷 73-75页

作者：徐海生兰光友中国核动力研究设计院核燃料及材料研究所成都610041

将锆-铌合金在880℃下氢化,然后辅以慢速冷却补充吸氢的工艺,最终可以实现氢化锆的H/Zr原子比达到1.80以上,并且无裂纹。在氢化过程中,原锆-铌合金中的铌以弥散小颗粒状的形式析出,并分散分布在氢化锆基体中;H/Zr原子比由最终停止氢化... 详细信息

将锆-铌合金在880℃下氢化,然后辅以慢速冷却补充吸氢的工艺,最终可以实现氢化锆的H/Zr原子比达到1.80以上,并且无裂纹。在氢化过程中,原锆-铌合金中的铌以弥散小颗粒状的形式析出,并分散分布在氢化锆基体中;H/Zr原子比由最终停止氢化的温度和系统的氢气压力所决定;氢化时降温速度和氢气流量的控制对防止氢化锆的开裂起重要作用。X-射线衍射分析和金相观察表明,H/Zr原子比达到1.80以上的氢化锆为单一ε相,组织形貌呈平行条带状。

关键词：锆-铌合金氢化 H/Zr原子比慢化材料

蒙特卡罗方法在中子活化在线分析系统设计中的应用

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原子能科学技术 2006年第4期40卷 480-485页

作者：张锋张高龙中国石油大学地球资源与信息学院山东东营257061 中国原子能科学研究院北京102413

选取重水、石墨、聚乙烯等6种慢化材料,利用MCNP程序对不同的慢化材料进行模拟计算分析。计算结果表明,中子活化在线分析系统的最优化慢化材料为聚乙烯。实验测定了以聚乙烯为慢化材料的中子活化分析系统的热中子注量率随源到引出孔之... 详细信息

选取重水、石墨、聚乙烯等6种慢化材料,利用MCNP程序对不同的慢化材料进行模拟计算分析。计算结果表明,中子活化在线分析系统的最优化慢化材料为聚乙烯。实验测定了以聚乙烯为慢化材料的中子活化分析系统的热中子注量率随源到引出孔之间的距离以及探测器处于不同位置时的分布关系,为下一步进行中子活化在线分析研究提供了依据。

关键词：蒙特卡罗程序中子活化在线分析慢化材料中子注量率

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铌对氢化锆裂纹行为和氢含量的影响

稀有金属 2012年第1期36卷 61-66页

作者：王建伟王力军陈伟东张建东北京有色金属研究总院矿物资源与冶金研究所北京100088

氢化锆是一种理想的固体中子慢化材料,尤其适用于空间核电源的反应堆,但是高氢含量的氢化锆在制备过程中很容易形成裂纹。Nb是氢化锆中的主要添加元素,对氢化锆的裂纹形成和氢含量有一定影响,这是由Nb在氢化锆中的存在形式决定的,对此... 详细信息

氢化锆是一种理想的固体中子慢化材料,尤其适用于空间核电源的反应堆,但是高氢含量的氢化锆在制备过程中很容易形成裂纹。Nb是氢化锆中的主要添加元素,对氢化锆的裂纹形成和氢含量有一定影响,这是由Nb在氢化锆中的存在形式决定的,对此进行了研究。结果表明,在吸氢充分的情况下,不同Nb含量的Zr-Nb合金氢化后产物的主要组成都是ZrH2,ZrH1.950和ZrH1.801的ε相氢化锆混合物,Nb的添加对氢化锆的晶格常数和晶胞大小影响不大。Nb改善了氢化锆的多缺陷状态,减少了氢富集的位置,从而起到抑制裂纹产生的作用。常压下,Nb的添加会影响合金的最大吸氢量,尤其当Nb含量在10%以上时,会生成低氢含量的NbHx固溶体,影响锆合金的整体吸氢量。Nb在氢化锆中的固溶度较小,Nb含量较低时,大部分Nb以白色含H锆铌固溶体小颗粒的形式弥散分布在氢化锆表面。

关键词：氢化锆慢化材料裂纹氢含量铌

基于^(252)Cf源的反应堆结构屏蔽材料屏蔽性能测试装置设计

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核技术 2015年第9期38卷 83-88页

作者：贺丹宋英明邹树梁徐守龙王晓冬朱志超谭桢干何志锋王新林核设施应急安全作业技术与装备湖南省重点实验室衡阳421001 南华大学核科学技术学院衡阳421001 南华大学电气工程学院衡阳421001

基于252Cf中子源,构建了反应堆结构屏蔽材料屏蔽性能测试装置设计模型。采用MCNP程序建立了测试模型,并逐次模拟计算屏蔽性能测试装置慢化层、中子防护层、γ光子防护层厚度。对于关键的慢化层,采用Geant4程序进一步验证MCNP程序的计算... 详细信息

基于252Cf中子源,构建了反应堆结构屏蔽材料屏蔽性能测试装置设计模型。采用MCNP程序建立了测试模型,并逐次模拟计算屏蔽性能测试装置慢化层、中子防护层、γ光子防护层厚度。对于关键的慢化层,采用Geant4程序进一步验证MCNP程序的计算结果。通过分析模拟计算获得了最优屏蔽材料及厚度分别为:慢化层材料为石蜡,厚度为8 cm;中子防护层材料为聚乙烯,厚度为38 cm;γ防护层材料为铁,厚度为11 cm。模拟实验结果表明,所设计屏蔽性能测试装置能够满足中子慢化以及中子、光子防护的需要。

关键词： 252Cf 中子源屏蔽性能测试实验装置 MCNP 慢化材料

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Zr-1%Nb合金熔炼铸造工艺研究

铸造 2015年第5期64卷 395-398页

作者：刘超红蒋明忠张忠伦尹昌耕中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610041

介绍了Zr-1%Nb合金的真空感应熔炼及铸造工艺。通过组合铸模设计和改变成分配比,改变精炼温度、精炼时间、浇注温度、铸模加热温度等参数,制备了用于高效慢化材料氢化锆研制中的氢化工艺所需要的Zr-1%Nb合金试件,其化学成分满足要求,Nb... 详细信息

介绍了Zr-1%Nb合金的真空感应熔炼及铸造工艺。通过组合铸模设计和改变成分配比,改变精炼温度、精炼时间、浇注温度、铸模加热温度等参数,制备了用于高效慢化材料氢化锆研制中的氢化工艺所需要的Zr-1%Nb合金试件,其化学成分满足要求,Nb分布比较均匀;解决了气孔、集中缩孔太深等铸造质量问题;微观组织分析表明,氢化前后晶粒内呈平行条带状形貌特征,碳化锆呈颗粒状。

关键词：氢化锆慢化材料 Zr-Nb合金真空感应熔炼铸造质量