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中国原子能科学研究院紧凑型强流质子回旋加速器的发展和应用

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原子能科学技术 2024年第S2期58卷 464-474页

作者：安世忠管锋平魏素敏纪彬邢建升宋国芳边天剑冀鲁豫张贺温立鹏陆锦荣强流回旋加速器团队中国原子能科学研究院北京102413

中国原子能科学研究院(简称原子能院)自1958年建成我国第1台回旋加速器以来,已经研发出了一系列强流回旋加速器装置,为我国核学科和核技术应用等发展发挥了极其重要的作用。原子能院在1996年建成了我国第一台专用于医用同位素生产的30 M... 详细信息

中国原子能科学研究院(简称原子能院)自1958年建成我国第1台回旋加速器以来,已经研发出了一系列强流回旋加速器装置,为我国核学科和核技术应用等发展发挥了极其重要的作用。原子能院在1996年建成了我国第一台专用于医用同位素生产的30 MeV/350μA强流质子回旋加速器,在2014年建成了国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器大科学装置(100 MeV/520μA)。在2021年,原子能院自主研发出了国内首台引出流强1 mA以上的14 MeV强流质子回旋加速器。该加速器的建成,为我国基于小型化强流质子回旋加速器的中子源应用奠定了基础。基于14 MeV强流质子回旋加速装置,先后建成了国内首台用于硼中子俘获治疗(BNCT)的治疗装置样机和用于中子成像无损检测的实验验证样机,并开展了相关实验研究。目前,原子能院正在研制用于BNCT临床等应用的18 MeV/1 mA强流质子回旋加速器,并且正在开展流强达到3~5 mA的基于H_(2)^(+)的新型强流回旋加速器的研发。原子能院的强流回旋加速器,在基于加速器中子源的BNCT和中子成像、加速器生产医用放射性同位素等应用方面将发挥重要的作用。

关键词：强流回旋加速器加速器中子源 BNCT 中子成像同位素生产

中国原子能科学研究院核物理基础研究最新进展与展望

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原子能科学技术 2024年第S2期58卷 191-216页

作者：郭冰杨磊郑云张英逊李云居连钢吕冲高早春颜胜权王友宝席晓峰贾会明赵凯南巍李聪博吴笛崔莹连占江马南茹温培威吴晓光杨峰闫玉良曾晟李天晓廖俊辉贺创业王钊谌阳平李志宏林承键张焕乔王乃彦柳卫平中国原子能科学研究院北京102413

核物理是物质科学研究的基础研究前沿和重大应用领域之一,对人类探索物质结构的微观层次、国家的地位与安全发挥了重大作用。中国原子能科学研究院(简称原子能院)核物理基础研究团队依托北京放射性核束装置、HI-13串列加速器、锦屏深地... 详细信息

核物理是物质科学研究的基础研究前沿和重大应用领域之一,对人类探索物质结构的微观层次、国家的地位与安全发挥了重大作用。中国原子能科学研究院(简称原子能院)核物理基础研究团队依托北京放射性核束装置、HI-13串列加速器、锦屏深地核天体物理加速器等实验设施,开展了核物理基础相关实验与理论研究,在质子晕核破裂机制、不稳定核衰变新模式、核天体反应深地高精度测量、激光驱动核反应等方面取得了多项创新研究成果。本文评述了“十四五”期间原子能院在核物理基础研究方面取得的一些最新进展,并展望了原子能院未来在核物理大科学装置、特色中小型装置、核理论、新型实验技术、学科交叉融合等方面的发展思路。

关键词：核反应核结构核理论核天体物理激光核物理

环辛二烯氘代、开环易位聚合及其聚合物的固相催化加成

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高分子学报 2024年第6期55卷 738-749页

作者：杜杰刘孟王丽萍郭彪谭欣欣罗文华中国工程物理研究院材料研究所绵阳621907

氘(氚)代聚合物是一类很有前景的惯性约束聚变靶材料.为制备具有较多加氚位点的氘代聚合物,开展了环辛二烯的氘代及开环易位聚合实验研究.对1,5-环辛二烯反应过程中间产物组分进行分析,研究了其氘代反应机理.通过核磁共振波谱(1H-NMR、2... 详细信息

氘(氚)代聚合物是一类很有前景的惯性约束聚变靶材料.为制备具有较多加氚位点的氘代聚合物,开展了环辛二烯的氘代及开环易位聚合实验研究.对1,5-环辛二烯反应过程中间产物组分进行分析,研究了其氘代反应机理.通过核磁共振波谱(1H-NMR、2H-NMR、13C-NMR)分析,表明环辛二烯氘代后的副产物为氘代环辛烯.研究了温度、添加剂、反应时间对产物氘代率及副产物生成率的影响,获得了优化的反应条件,并制备了氘代率高达96%的氘代1,3-环辛二烯.开展了(氘代)1,3-环辛二烯的开环易位聚合实验,其中大量连续共轭双键的存在导致聚合物结晶使得其溶解性较差.在5 wt%的Pd/BaSO4与Grubbs二代催化剂的存在下,开展了聚1,3-环辛二烯、氘代1,3-环辛二烯与氘代环辛烯共聚物的固相催化加氘实验,均可加氘至接近饱和,在此过程中伴随着明显的氢同位素交换反应.发展了一种均相固相催化氢同位素加成的方法,有望实现在已成型的氘代聚合物靶丸上直接加氚,从而制备氘-氚代聚合物靶丸.

关键词：氘代机理氘代聚合物开环易位聚合固相催化氘化

暂堵剂用聚乳酸/聚乙醇酸复合纤维的制备及降解性能研究

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材料导报 2024年第13期38卷 266-271页

作者：吴鹏飞崔华帅朱金唐史贤宁崔宁李杰黄庆中国纺织科学研究院有限公司生物源纤维制造技术国家重点实验室北京100025

暂堵剂是石油气开采中增产的重要材料,随着环保要求的提高,可降解暂堵剂材料已成为当前石油气开采中的首选材料。聚乙醇酸作为降解速率最快且最简单的线性脂肪族聚酯,由其制成的可降解暂堵绳结已在石油气开采中得到应用。但聚乙醇酸存... 详细信息

暂堵剂是石油气开采中增产的重要材料,随着环保要求的提高,可降解暂堵剂材料已成为当前石油气开采中的首选材料。聚乙醇酸作为降解速率最快且最简单的线性脂肪族聚酯,由其制成的可降解暂堵绳结已在石油气开采中得到应用。但聚乙醇酸存在降解速率快、货架期短等问题,大大限制了其产品的推广使用。本工作采用复合熔融纺丝法制备了以聚乳酸为皮层、聚乙醇酸为芯层的圆形截面皮芯复合纤维,研究了不同皮芯比例聚乳酸/聚乙醇酸复合纤维的形貌、降解性能、热性能和结晶性。结果表明:复合纤维在70℃下的溶解率“转折点”出现在降解6 h时,降解前6 h内,复合纤维的溶解率都在3%(质量分数)以内;降解6 h后,复合纤维的溶解率几乎呈线性升高,皮芯比例为20/80的复合纤维降解24 h后,溶解率可以达到23.2%。扫描电镜照片显示,复合纤维降解24 h后,聚乳酸层厚度越小,纤维降解程度越高,在皮芯比例为20/80的复合纤维中,聚乳酸层大量开裂,造成芯层的聚乙醇酸沿纤维轴向降解断裂成小段。热性能结果显示,聚乳酸结晶度随降解时间延长而增大,而聚乙醇酸结晶度随降解时间延长先增大后减小。广角X射线衍射结果显示,复合纤维中聚乙醇酸晶粒尺寸较小,尤其是c轴长度仅为约34 nm。纤维强度保持率和降解液的pH值都与皮层厚度成正比。本工作为暂堵剂制备提供了新途径。

关键词：聚乳酸聚乙醇酸(PGA) 皮芯复合纤维暂堵剂降解性能

基于PSO-NARX网络的司机驾驶行为分析方法

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铁道学报 2024年第9期46卷 94-101页

作者：王心仪程剑锋易海旺中国铁道科学研究院研究生部中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所

舒适性、准时性、节能性等是衡量高速铁路自动驾驶水平的重要指标，通过不断学习优秀司机的驾驶行为，可以优化列车自动驾驶性能，促进高速铁路自动驾驶技术的发展。基于现场列车运行数据，提出一种带有外部输入的非线性自回归(NARX)网... 详细信息

舒适性、准时性、节能性等是衡量高速铁路自动驾驶水平的重要指标，通过不断学习优秀司机的驾驶行为，可以优化列车自动驾驶性能，促进高速铁路自动驾驶技术的发展。基于现场列车运行数据，提出一种带有外部输入的非线性自回归(NARX)网络的列车司机驾驶行为分析方法。该方法构建了具有时序特征的NARX网络模型，并选取多项影响司机决策的参数作为输入，利用粒子群优化算法(PSO)确定网络的权重和阈值，对下一时刻列车运行情况进行预测。仿真结果表明：本文提出的PSO-NARX网络分析模型的预测效果优于前馈型神经网络(BP)、PSO-BP、NARX,相比于BP算法，迭代步数降低了373步，误差降低了8.382%,相关系数达到了90.117%。通过此预测，可以优化列车的自动驾驶设备性能指标，保障列车准时的同时，提高了乘客乘坐的舒适性。

关键词：高速铁路非线性自回归神经网络粒子群优化算法驾驶行为辨识

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微缺陷对铀材料腐蚀的影响研究现状

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 572-580页

作者：董豪鹏蔡定洲苏斌刘柯钊中国工程物理研究院材料研究所四川绵阳621907

铀及铀合金是核工业中重要的结构和功能材料,其腐蚀状态对于材料的使役有效性有重要影响。材料学因素,包括组分、组织结构、内部和表面的缺陷状态等是影响铀材料耐蚀性能的内因。本文重点综述了铀材料中微缺陷对腐蚀的影响规律的研究现... 详细信息

铀及铀合金是核工业中重要的结构和功能材料,其腐蚀状态对于材料的使役有效性有重要影响。材料学因素,包括组分、组织结构、内部和表面的缺陷状态等是影响铀材料耐蚀性能的内因。本文重点综述了铀材料中微缺陷对腐蚀的影响规律的研究现状,从杂质元素、夹杂、显微组织、表面状态4个方面系统梳理了国内外公开报道的研究工作和取得的规律认识。在此基础上,简要的提出了改善和消除微缺陷以提升铀材料耐蚀性能的策略。

关键词：铀材料微缺陷腐蚀规律

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含能材料通道式制备技术的发展思考

含能材料 2024年第3期32卷 232-234页

作者：范桂娟张祯琦中国工程物理研究院化工材料研究所

通道式制备技术具有高效的混合和传递性能、反应空间小、模块化结构、并行放大,可有效提高反应过程安全性和过程的精准调控,实现连续安全生产等优点,其应用领域正在从精细化工、医药等逐渐拓展至含能材料领域,可有效解决传统间歇反应模... 详细信息

通道式制备技术具有高效的混合和传递性能、反应空间小、模块化结构、并行放大,可有效提高反应过程安全性和过程的精准调控,实现连续安全生产等优点,其应用领域正在从精细化工、医药等逐渐拓展至含能材料领域,可有效解决传统间歇反应模式中所存在的合成过程可控性差、效率低、危险性高、工程放大难等问题。目前,通道式制备技术已实现了多种含能材料的合成、结晶及包覆过程,从而开启了含能材料制备模式的革新时代。

关键词：含能材料通道式模块化结构间歇反应传递性能工程放大可控性反应空间

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可重复用医用防护服织物耐洗消灭菌性能研究

针织工业 2024年第8期 9-13页

作者：和超伟马咏梅吴鹏飞崔华帅中国纺织科学研究院有限公司北京100025

研究可重复使用医用防护服织物洗消灭菌前后防护性能、舒适性能及机械性能的变化,分析影响可重复使用医用防护服织物耐洗消灭菌性能的主要因素。结果表明:重复洗消灭菌前后医用防护服织物的过滤效率均在97.0%以上,抗合成血液穿透性能均... 详细信息

研究可重复使用医用防护服织物洗消灭菌前后防护性能、舒适性能及机械性能的变化,分析影响可重复使用医用防护服织物耐洗消灭菌性能的主要因素。结果表明:重复洗消灭菌前后医用防护服织物的过滤效率均在97.0%以上,抗合成血液穿透性能均在6级以上;重复洗消灭菌处理后防护服织物断裂强力有所下降,撕破强力显著降低;透气性能、耐磨性能与表面电荷面密度变化均不明显;重复洗消灭菌后防护服织物抗渗水性能下降,表层织物薄,聚四氟乙烯膜薄,导致静水压值下降;防护服织物透湿率有所下降,聚四氟乙烯膜的厚度是影响透湿率变化的主要因素,厚度增加则透湿率下降幅度减小。

关键词：可重复用医用防护服织物聚四氟乙烯膜过滤效率洗消灭菌

Zein/PA微纳米纤维膜的制备及其油水分离性能研究

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东华大学学报（自然科学版） 2024年第4期50卷 25-32页

作者：陈鑫雨张宇崔桂新曾泳春东华大学纺织学院上海中国纺织科学研究院江南分院浙江绍兴

油水分离是工业废水处理中重要的环节。利用天然蛋白质材料玉米醇溶蛋白(Zein)的特殊润湿性制备一种具有优异分离效率与通量的油水分离纳米纤维膜。为提升Zein的力学性能,将其与具备优良机械性能的ES-11醇溶尼龙(PA)共混进行静电纺丝。P... 详细信息

油水分离是工业废水处理中重要的环节。利用天然蛋白质材料玉米醇溶蛋白(Zein)的特殊润湿性制备一种具有优异分离效率与通量的油水分离纳米纤维膜。为提升Zein的力学性能,将其与具备优良机械性能的ES-11醇溶尼龙(PA)共混进行静电纺丝。PA具有优良的机械性能,制备得到的Zein/PA纤维膜,既大幅提升了纤维膜的力学性能,又保持了Zein的特殊润湿性,可实现按需油水分离。结果表明:当加入PA比例达35%时,纤维膜的拉伸应力和应变分别达到3.31MPa、64.79%;对不同油水混合物的分离效率均在98.5%以上,最高达99.6%,分离通量最高达14107L/(m^(2)·h);在10次分离循环后,分离效率和分离通量仍然高达98.7%和13287L/(m^(2)·h);在酸、碱和盐环境下油水分离的效率与通量未发生明显下降,纤维膜具有良好的耐酸、碱和盐性。

关键词：静电纺丝玉米醇溶蛋白油水分离特殊润湿性