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干法后处理熔盐电解精炼过程数学模型研究

原子能科学技术 2024年第1期58卷 23-32页

作者：王赛林如山李康祎钟振亚钱宾杰张磊唐洪彬中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

熔盐电解精炼是乏燃料干法后处理的核心工艺单元,通过数学模型探索高温熔盐电解精炼过程的化学与电化学变化,可为电解精炼工艺优化和设备设计提供参考依据。本文基于电化学热力学及物质传递公式建立了乏燃料熔盐电解精炼过程的数学模型... 详细信息

熔盐电解精炼是乏燃料干法后处理的核心工艺单元,通过数学模型探索高温熔盐电解精炼过程的化学与电化学变化,可为电解精炼工艺优化和设备设计提供参考依据。本文基于电化学热力学及物质传递公式建立了乏燃料熔盐电解精炼过程的数学模型,以铀钚锆三元合金燃料为研究对象,计算了燃料中关键元素的电极电势、分电流及物料分布随时间的变化。采用向后差分法对物料分布变化方程进行离散,通过文献实验数据对建立的数学模型进行了准确性验证。结果表明,模拟计算所得阴极沉积铀产品与实验数据的相对误差为2.80%,所建数学模型具有较好的拟合性。同时采用所建模型模拟计算了电流强度对乏燃料电解精炼过程的影响,结果表明电解速率与电流强度呈正比,不改变钚铀锆的溶解和沉积顺序。

关键词：乏燃料干法后处理熔盐电解精炼数学模型物料分布变化

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简谐基础加速度激励下的点阵结构优化设计

航空学报 2024年第5期45卷 306-316页

作者：陈立曾孝云黄文张建飞中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621900

航空航天类产品面临愈加剧烈的振动环境,同时对结构的设计也提出了更高的轻量化需求。针对简谐基础加速度激励下的结构振动抑制问题,基于高比强度、比刚度的轻质点阵结构,提出通过优化点阵结构杆件的截面尺寸来降低结构动响应的优化方... 详细信息

航空航天类产品面临愈加剧烈的振动环境,同时对结构的设计也提出了更高的轻量化需求。针对简谐基础加速度激励下的结构振动抑制问题,基于高比强度、比刚度的轻质点阵结构,提出通过优化点阵结构杆件的截面尺寸来降低结构动响应的优化方法。以点阵结构杆件的截面尺寸为设计变量,结构体积为约束,建立简谐基础加速度激励下结构关键点处位移响应最小为优化目标的优化数学模型。采用模态位移法高效求解结构动响应及灵敏度,并通过GCMMA优化算法实现优化问题求解。数值算例和振动实验表明所提出的点阵结构优化方法在保证结构轻量化的同时,能够大幅度降低结构的振动响应。

关键词：简谐基础加速度激励点阵结构动响应结构优化模态位移法

传统铀水冶工艺对稀土元素分布模式的影响及其在核法证中的应用

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 33-39页

作者：何欢赵兴红姜小燕赵立飞李力力中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

从生产过程的角度研究了稀土元素分布模式在核法证溯源中的适用性。通过跟踪调查某传统铀水冶厂从铀矿石到重铀酸钠的生产过程,在低本底(<0.512 ng/mL)、低检出限(<0.007 5 ng/mL)的实验条件下,对铀矿石、澄清浸出液、萃余液和重铀酸钠... 详细信息

从生产过程的角度研究了稀土元素分布模式在核法证溯源中的适用性。通过跟踪调查某传统铀水冶厂从铀矿石到重铀酸钠的生产过程,在低本底(<0.512 ng/mL)、低检出限(<0.007 5 ng/mL)的实验条件下,对铀矿石、澄清浸出液、萃余液和重铀酸钠样品进行了前处理后,采用TRU树脂分离稀土元素、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定稀土元素的含量,并绘制了稀土元素分布模式图。结果表明,上述4种样品整体上都是轻稀土富集,Eu亏损明显,稀土元素分布总体呈右倾斜深谷状。这说明经历了传统铀水冶工艺的铀材料仍会基本保留铀矿石的稀土特征,稀土元素分布模式有助于查明铀材料的来源和历史。

关键词：稀土元素分布模式核法证学铀水冶工艺电感耦合等离子体质谱

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基于弹-靶参数匹配的侵彻多层目标引信载荷特性分析

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兵工学报 2024年第7期45卷 2240-2250页

作者：刘波程祥利杨荷赵慧吴学星刘涛中国工程物理研究院电子工程研究所四川绵阳621999

为了更准确地分析侵彻多层目标过程中引信的载荷特性,通过空腔膨胀理论和微分面元法分析不同侵彻多层目标工况下的弹-靶作用力特性,结合应力波波动方程分析弹-靶作用力在弹体内的传播特性及弹-引系统频响特性,综合两方面结果揭示侵彻速... 详细信息

为了更准确地分析侵彻多层目标过程中引信的载荷特性,通过空腔膨胀理论和微分面元法分析不同侵彻多层目标工况下的弹-靶作用力特性,结合应力波波动方程分析弹-靶作用力在弹体内的传播特性及弹-引系统频响特性,综合两方面结果揭示侵彻速度与靶间距决定的弹-靶作用力基频、弹-引系统结构决定的频响特性二者之间的关系决定了引信的载荷特性。弹-引系统的有限元仿真及试验测试结果进一步证明,高速侵彻多层目标条件下引信的频响特征不是固定地集中在某一频率,当弹-引系统的某1阶轴向振动固有频率与弹-靶作用力基频的整数倍相近时,引信载荷频响特征将在该阶轴向振动固有频率附近出现明显的集中。侵彻多层目标过程中弹-靶参数对引信载荷特性的影响分析对引信起爆控制算法及防护设计具有重要的指导意义。

关键词：侵彻引信弹-靶参数引信载荷特性分析

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基于自组装交联的水凝胶在皮肤损伤中的应用

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 839-849页

作者：李超郭玉凤党旭红中国辐射防护研究院放射医学与环境医学研究所太原030006

自组装水凝胶具有高吸水性、高保水性、良好的生物相容性、生物降解性和三维立体结构等物理优势,同时具备止血、抗菌、抗炎、抗氧化等功能优势。因此自组装水凝胶作为一种新型伤口敷料,在皮肤损伤的创面愈合和调节再生中具有广阔的应用... 详细信息

自组装水凝胶具有高吸水性、高保水性、良好的生物相容性、生物降解性和三维立体结构等物理优势,同时具备止血、抗菌、抗炎、抗氧化等功能优势。因此自组装水凝胶作为一种新型伤口敷料,在皮肤损伤的创面愈合和调节再生中具有广阔的应用前景。本文通过分析讨论自组装水凝胶的交联机制,阐述自组装水凝胶的功能,明确其作为伤口敷料在皮肤损伤中的优势,总结自组装水凝胶在皮肤损伤应用中的发展趋势,展望自组装水凝胶的未来方向,有助于更全面地了解自组装水凝胶,为自组装水凝胶的多技术联合应用提供新思路。

关键词：自组装水凝胶皮肤损伤创面愈合组织工程

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铀在水汽中的腐蚀机制及影响因素

冶金分析 2024年第5期44卷 14-24页

作者：姜交来邓辉张骏中国工程物理研究院材料研究所

铀在水汽中的腐蚀是核工业界长期关注的重点问题。铀与水汽反应会产生氢气，存在很大安全隐患，同时氢气与铀反应，导致严重的氢化腐蚀。理解铀在水汽中的腐蚀机制和动力学，有助于更加准确评估铀的腐蚀状态，从而指导铀燃料的安全贮存... 详细信息

铀在水汽中的腐蚀是核工业界长期关注的重点问题。铀与水汽反应会产生氢气，存在很大安全隐患，同时氢气与铀反应，导致严重的氢化腐蚀。理解铀在水汽中的腐蚀机制和动力学，有助于更加准确评估铀的腐蚀状态，从而指导铀燃料的安全贮存。为此，本文分析了铀水反应的特征，概述了铀水腐蚀过程的研究手段，探讨了铀在抛物线和线性两个不同动力学阶段的反应过程，总结了铀水腐蚀产物的物理化学特性，重点讨论了氢化铀（UH3）的生成条件及检测方法。系统综述了铀水腐蚀反应的几种机制模型，比较了各个模型的异同点。并详细讨论了影响铀水腐蚀过程的因素，如氧气、铀样品的预处理过程、杂质含量等。

关键词：铀水腐蚀腐蚀机制氧气氢化铀

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γ能谱法测量分析阀门中铀滞留量技术研究

原子能科学技术 2024年第2期58卷 489-497页

作者：王晶何丽霞邵婕文李育蓉中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413

定量测量工艺设备中的滞留量是核设施核材料测量的技术难点之一,对辐射防护、核材料临界安全和核材料闭合衡算具有重要意义。在核材料工艺生产线上,阀门与管道的连接方式不利于取样,因此,非破坏性分析方法更适合用于开展阀门中滞留量的... 详细信息

定量测量工艺设备中的滞留量是核设施核材料测量的技术难点之一,对辐射防护、核材料临界安全和核材料闭合衡算具有重要意义。在核材料工艺生产线上,阀门与管道的连接方式不利于取样,因此,非破坏性分析方法更适合用于开展阀门中滞留量的测量。本文采用无源效率刻度,针对球阀和蝶阀这两种最常见的阀门,建立了探测器全能峰绝对探测效率分析模型。运用坐标变换方法,实现了阀门分析模型的快速建立。在实验室条件下采用标准点源和铀样品进行了初步验证,铀样品中235 U含量的测量分析结果和标称值的相对偏差小于15%。坐标变换方法可快速准确地建立各种类型阀门的分析模型,为测量分析模型的建立提供了简便易行的解决方案。

关键词：滞留量阀门蒙特卡罗模拟 γ能谱法

氦离子辐照下6061-Al合金中的氦泡行为研究

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材料导报 2024年第1期38卷 136-142页

作者：闫占峰郑健周韦王浩中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900

通过室温下的He离子辐照来研究核级6061-Al合金中氦泡的演变行为,辐照剂量为2×10^(15)cm^(-2)、1×10^(16)cm^(-2)、1×10^(17)cm^(-2)和2×10^(17)cm^(-2),通过扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)来表征分析辐照后铝合金表面的损伤情况... 详细信息

通过室温下的He离子辐照来研究核级6061-Al合金中氦泡的演变行为,辐照剂量为2×10^(15)cm^(-2)、1×10^(16)cm^(-2)、1×10^(17)cm^(-2)和2×10^(17)cm^(-2),通过扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)来表征分析辐照后铝合金表面的损伤情况,并通过透射电镜(TEM)表征辐照产生的氦泡等微观缺陷。结果表明,辐照后铝合金产生了表面损伤,表面起泡程度和粗糙度随着He辐照剂量的增加而明显增大。初步计算表明,入射的He大部分都用于形成表面起泡,只有少数分布在基体内形成均匀的氦泡。随着辐照剂量的增加,基体内氦泡的尺寸先保持不变,然后显著增加,而氦泡密度则先增加后降低。另外,还观察到氦泡在析出物和晶界上发生了偏向性聚集和长大。本工作对深入认识铝合金在研究堆内面临的宏观力学性能退化以及可能的辐照失效行为具有重要意义。

关键词：铝合金氦泡氦离子辐照表面起泡析出物

面向工件自动化装配的空间位姿柔性接触式测量方法研究

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仪器仪表学报 2024年第4期45卷 75-83页

作者：郭文婷陈东生程思博孙若依中国工程物理研究院机械制造工艺研究所绵阳621900

自动化装配精度极其依赖于自动化位姿测量精度。目前常用的位姿测量方法基于非接触式测量方法,该方法随光照、畸变等影响鲁棒性不高。为提高位姿测量柔性和鲁棒性,本文提出一种基于接触式位姿测量方法,该方法基于多测针接触式测量系统,... 详细信息

自动化装配精度极其依赖于自动化位姿测量精度。目前常用的位姿测量方法基于非接触式测量方法,该方法随光照、畸变等影响鲁棒性不高。为提高位姿测量柔性和鲁棒性,本文提出一种基于接触式位姿测量方法,该方法基于多测针接触式测量系统,通过解耦将位姿调节量转化为姿态、圆心、相位相互独立的测算量。首先采用视觉引导方式构建视觉坐标系实现点位测量路径自更新实现柔性测量,然后通过测量工件平面、圆周、孔位圆周获取坐标点位,最后采用最小二乘法拟合平面并将圆周点位进行投影拟合圆心,求解定位孔圆心构成的向量空间夹角得到姿态、相位及圆心的调整量。本文所述方法可以提高测量效率,解耦调整方式大大降低了位姿联调的相互影响,提高了位姿测量的柔性和鲁棒性。通过实验对本文所提方法的有效性进行验证,实验结果表明:采用空间位姿柔性接触式测量方法进行测量后调整,其工件相对位置偏差在0.075 mm以下,姿态角度偏差在0.02°以下,相位角度偏差在0.055°以下。

关键词：接触测量最小二乘法位姿检测工业机器人