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研究试验堆用于同位素生产的物理分析

原子能科学技术 2014年第11期48卷 2063-2071页

作者：彭钢中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610041

本文对研究试验堆开展同位素生产进行了物理分析。分析了控制棒提棒顺序对同位素产量的影响,提出了提棒因子的概念。依据点堆模型和反应性-燃耗线性公式,得到了同位素的转换比和产量公式。最后根据这些公式,分析了高通量工程试验堆(HFE... 详细信息

本文对研究试验堆开展同位素生产进行了物理分析。分析了控制棒提棒顺序对同位素产量的影响,提出了提棒因子的概念。依据点堆模型和反应性-燃耗线性公式,得到了同位素的转换比和产量公式。最后根据这些公式,分析了高通量工程试验堆(HFETR)在高浓铀和低浓铀堆芯装载下,堆芯炉的运行寿期、燃料元件装载数量、燃料元件初始平均燃耗和堆芯功率对同位素转换比和产量的影响。结果显示,从小到大提棒、增加堆芯燃料组件盒数和功率水平均会增加堆芯同位素产量,而全年运行段数(运行段间检修时间不变)和堆芯平均初始燃耗增加则起到相反的作用。这些结果已经用于指导反应堆的堆芯装载设计。

关键词：研究试验堆同位素生产转换比堆芯装载高浓铀低浓铀

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无源效率刻度法测量高浓铀浓缩度

核电子学与探测技术 2012年第6期32卷 650-652,685页

作者：张宏俊任忠国熊忠华莫钊洪刘振汉赵德山中国工程物理研究院四川绵阳621900

利用HPGe谱仪测量了高浓铀样品γ谱,分析γ谱中235U的特征γ射线163和186 keV以及238U的特征γ射线1 001 keV的峰面积。利用ISOCS软件建立测量模型,对这几条γ射线进行了无源效率刻度。实验结果显示,测量值与参考值相差+1.1%,其误差主... 详细信息

利用HPGe谱仪测量了高浓铀样品γ谱,分析γ谱中235U的特征γ射线163和186 keV以及238U的特征γ射线1 001 keV的峰面积。利用ISOCS软件建立测量模型,对这几条γ射线进行了无源效率刻度。实验结果显示,测量值与参考值相差+1.1%,其误差主要来源于无源效率刻度计算和峰面积计算。

关键词：高浓铀浓缩度无源效率刻度

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新能源材料

新材料产业 2022年第2期 87-88页

德国开发钼—99新生产方法德国慕尼黑工业大学的研究人员开发了1种从低浓铀靶件中提取钼—99的新方法,可以显著减少生产过程中产生的放射性废物。慕尼黑工业大学已为新方法提交了专利申请。目前,世界各国正在努力最大限度减少使用高浓... 详细信息

德国开发钼—99新生产方法德国慕尼黑工业大学的研究人员开发了1种从低浓铀靶件中提取钼—99的新方法,可以显著减少生产过程中产生的放射性废物。慕尼黑工业大学已为新方法提交了专利申请。目前,世界各国正在努力最大限度减少使用高浓铀生产钼—99,研究堆正在改用低浓铀燃料,并推动使用低浓铀靶件。然而,改用低浓铀生产钼—99会产生大量中放废液。慕尼黑工业大学开发的新方法与传统工艺一样有效,但不会产生中放废液。高浓铀是一种敏感的扩散材料,如果被转用或被盗,可以用于制造核武器。

关键词：新能源材料专利申请低浓铀放射性废物最大限度传统工艺高浓铀

N(^231Pa)/N(^235)U)γ谱法测定高浓铀年龄研究

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核电子学与探测技术 2014年第5期34卷 587-589,601页

作者：张宏俊任忠国熊忠华莫钊洪赵德山中国工程物理研究院绵阳621900

测定高浓铀(HEU)的年龄在军控中具有重要意义,它可以获得HEU活动的相关信息。通过测量HEU中235U发出的多条γ射线,进行相对效率刻度曲线的拟合,并将曲线延长至邻近的231Pa发出的γ射线能量点,从而得到231Pa/235U的比,即可求出HEU的年龄... 详细信息

测定高浓铀(HEU)的年龄在军控中具有重要意义,它可以获得HEU活动的相关信息。通过测量HEU中235U发出的多条γ射线,进行相对效率刻度曲线的拟合,并将曲线延长至邻近的231Pa发出的γ射线能量点,从而得到231Pa/235U的比,即可求出HEU的年龄。分别利用231Pa发出的302.65 keV与330.06 keVγ射线对大质量的高浓铀样品年龄进行测定,其结果与参考值的偏差分别为-11%和+86%。

关键词：高浓铀年龄 231Pa/235U 相对效率自刻度

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被动法高浓铀年龄测量技术研究

原子核物理评论 2012年第1期29卷 77-80页

作者：张宏俊任忠国胡碧涛熊忠华何西尧莫钊洪刘振汉赵德山中国工程物理研究院四川绵阳621900 兰州大学核科学与技术学院甘肃兰州730000

利用HPGeγ谱仪测量了多个年龄段的HEU样品,获得了样品中N(214Bi)/N(234 U)的值,从而计算得到了HEU的年龄,其测量结果与参考值吻合较好。最后结合实验结果,系统分析了其它可能用于测量高浓铀年龄的方法,并对各种方法的可行性进行了分析... 详细信息

利用HPGeγ谱仪测量了多个年龄段的HEU样品,获得了样品中N(214Bi)/N(234 U)的值,从而计算得到了HEU的年龄,其测量结果与参考值吻合较好。最后结合实验结果,系统分析了其它可能用于测量高浓铀年龄的方法,并对各种方法的可行性进行了分析。结果表明,214Bi/234 U比值法是最佳的选择。N(231Pa)/N(235 U)法中对γ谱如何解谱还需作进一步研究。

关键词：高浓铀年龄被动法 γ谱

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高浓铀年龄的γ能谱法非破坏性分析

现代应用物理 2015年第1期6卷 8-13页

作者：张佳媚张海涛徐江林剑锋西北核技术研究所西安710024

描述了一种采用HPGe探测器γ能谱法无损测量核材料铀样品并计算样品的生产（纯化）年龄与同位素丰度的方法。该方法不需要其他任何标准源或参考源,对样品的形态（固体、液体）和形状没有限制,由铀样品自身所含多γ射线核素的γ能峰来刻... 详细信息

描述了一种采用HPGe探测器γ能谱法无损测量核材料铀样品并计算样品的生产（纯化）年龄与同位素丰度的方法。该方法不需要其他任何标准源或参考源,对样品的形态（固体、液体）和形状没有限制,由铀样品自身所含多γ射线核素的γ能峰来刻度相对峰效率曲线,由能峰计数率、相对效率、γ射线发射概率等参数确定铀同位素的比值,由^234U与其衰变子体214Bi的活度比值计算其生产年龄。对一个铀总量约5g、^235U浓缩度约90%的24mL液体铀样品,用两套HPGe探测器分别测量不同能区范围的γ能谱：在平面型探测系统获取的低能区能谱中,用^235 U的γ能峰刻度相对峰效率曲线,计算了^234 U、^228Th（232 U子体）与235 U的相对比值;在同轴型探测系统获取的高能区能谱中,用^228 Th及其子体的γ能峰刻度相对峰效率曲线,计算^238 U、^214Bi与^228Th的相对比值,综合计算得到铀样品生产年龄（-32a）及铀同位素丰度,并与样品经过放化分离后,质谱法测量得到的结果进行了比较,生产年龄与丰度比偏差均在5%以内符合。

关键词：高浓铀铀年龄丰度 γ能谱相对峰效率

大空腔探测系统主动中子多重性反应系数模拟研究

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强激光与粒子束 2014年第3期26卷 229-234页

作者：董传江刘晓波陈利高谢奇林尹延朋徐家云中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999 四川大学物理科学与技术学院成都610065 清华大学工程物理系北京100084

为确定主动中子多重性反应系数对测量精度的影响,对大空腔探测系统主动中子多重性方法测量铀部件质量的全过程进行了直接模拟,基于MCNPX对28组相同浓缩度、相同密度、不同质量的内径1.2cm的半球壳型铀部件进行了模拟研究,获得了反应系... 详细信息

为确定主动中子多重性反应系数对测量精度的影响,对大空腔探测系统主动中子多重性方法测量铀部件质量的全过程进行了直接模拟,基于MCNPX对28组相同浓缩度、相同密度、不同质量的内径1.2cm的半球壳型铀部件进行了模拟研究,获得了反应系数与样品增殖的关系曲线.对半球型、内径1.2 cm的半球壳型铀部件的模拟测量质量偏差都在1.5％以内,对内径3.2cm的半球壳型、半径6 cm和8 cm的圆柱型等形状差异较大的铀部件质量也仅偏小5％～10％.

关键词：反应系数中子多重性测量高浓铀大空腔探测系统半球壳型铀部件

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大空腔探测系统的Am-Li中子优化屏蔽

强激光与粒子束 2014年第9期26卷 233-238页

作者：董传江刘晓波范晓强谢奇林尹延朋陈利高徐家云四川大学物理科学与技术学院成都610065 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999 清华大学工程物理系北京100084

为了减少Am-Li中子本底对高浓铀部件质量主动多重性测量的影响,对大空腔探测系统(NPLNMC)Am-Li中子本底的优化屏蔽进行了模拟研究,提出了一个基于高密度聚乙烯为中子屏蔽体的优化方案。通过对比模拟结果与屏蔽前实验测量结果,发现屏蔽使... 详细信息

为了减少Am-Li中子本底对高浓铀部件质量主动多重性测量的影响,对大空腔探测系统(NPLNMC)Am-Li中子本底的优化屏蔽进行了模拟研究,提出了一个基于高密度聚乙烯为中子屏蔽体的优化方案。通过对比模拟结果与屏蔽前实验测量结果,发现屏蔽使Am-Li中子本底探测效率明显降低,从原来的15.77%降为屏蔽后的1.94%,大约降低了87.7%;而屏蔽对裂变中子计数的影响却相对较小,只比屏蔽前降低约2.4%。本底中子计数的降低明显提高了系统对铀部件质量测量的灵敏度,在3000s测量时间内,其质量测量下限从原来的大约6.4kg下降到屏蔽后的2.6kg;同时,屏蔽后的NPL-NMC系统在相同测量条件下,铀部件质量测量准确性提高50%以上。

关键词：屏蔽中子探测效率高浓铀质量测量大空腔探测系统高密度聚乙烯主动中子多重性

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美英澳核潜艇交易威胁全球稳定 003