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伴随α粒子探测器的性能研究

核电子学与探测技术 2024年第4期44卷 688-693页

作者：李梦远王政婷何锦成张小东华北电力大学核科学与工程学院北京102200 深圳大学深圳市核与辐射安全重点实验室中国核能与安全高等研究院物理与光电工程学院深圳518060

伴随粒子成像技术(API)正逐渐成为探测爆炸物和毒品的重要工具。α探测器的位置分辨率和时间分辨率对成像系统的空间分辨能力起着关键作用,直接影响其性能。本文针对掺铈铝酸钇(YAP:Ce)闪烁体和H12700B位置灵敏光电倍增管组建的伴随α... 详细信息

伴随粒子成像技术(API)正逐渐成为探测爆炸物和毒品的重要工具。α探测器的位置分辨率和时间分辨率对成像系统的空间分辨能力起着关键作用,直接影响其性能。本文针对掺铈铝酸钇(YAP:Ce)闪烁体和H12700B位置灵敏光电倍增管组建的伴随α粒子探测器进行了位置分辨率和时间分辨率的性能研究:利用^(241)Am源和不同宽度的栅条获得α粒子探测器的位置分辨率;利用薄膜有机闪烁体构建的测量系统获得α粒子探测器的时间分辨率。测试结果显示,α粒子探测器X方向的位置分辨率要优于Y方向,位置分辨率最佳可以达到1 mm;α粒子探测器的最佳时间分辨率为452 ps。

关键词：伴随α探测器位置分辨率时间分辨率

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一种液体闪烁体探测器的结构优化

核电子学与探测技术 2024年第5期44卷 891-896页

作者：金宝亮马麟张少东张小东华北电力大学核科学与工程学院北京102206 深圳市核与辐射安全重点实验室深圳518060 中国核能与安全高等研究院深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院深圳518060

本文详述了自主研发的一种新型液体闪烁体探测器。该探测器的灵敏体积由一个圆柱体和一个圆台拼接而成,因此使得最大直径为3 in的液体闪烁体可以通过圆台能够与1.5 in光电倍增管进行直接对接,无需额外光导。为了选取圆台的最佳倾斜角度... 详细信息

本文详述了自主研发的一种新型液体闪烁体探测器。该探测器的灵敏体积由一个圆柱体和一个圆台拼接而成,因此使得最大直径为3 in的液体闪烁体可以通过圆台能够与1.5 in光电倍增管进行直接对接,无需额外光导。为了选取圆台的最佳倾斜角度,首先利用Geant4模拟软件对不同圆台倾斜角度的探测器光收集效率进行模拟,然后制作角度分别为30°、45°和60°的探测器进行最佳角度的实验验证。实验首先使用22Na和60Coγ源对探测器进行能量刻度并进行光收集效率对比,在误差范围内实验测得的光收集效率随角度的变化规律与模拟结果基本一致,即随着斜面角度的增大,光的收集效率逐渐增高,并且随着角度增大光收集效率的增加越来越快。然后使用252Cf中子源对其中子γ甄别性能进行测试,并基于电荷比较法计算出相同能量阈值下的FOM(Figure of Merit)值,计算结果表明,随着液闪探测器光收集效率的提升,其中子γ甄别性能也得到增强。

关键词：液体闪烁体探测器 n/γ甄别结构优化

Si合金化对10Cr铁/马钢在液态铅铋共晶环境中的液态金属脆化敏感性的影响

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核科学与工程 2024年第2期44卷 314-321页

作者：卓洪钟志淮温涛肖军王浩龚星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610213 深圳大学物理与光电工程学院核科学与核技术系先进核能团队广东深圳518060 深圳大学物理与光电工程学院中国核能与安全高等研究院广东深圳518060

铁素体/马氏体钢是第四代液态铅铋冷却快堆燃料包壳和其他堆内构件的重要候选结构材料。Si合金化是目前国内外改善铁/马钢在铅铋环境中的腐蚀性能的关键技术手段,但Si的加入对应力腐蚀开裂敏感性(即“液态金属脆化”)的影响规律还有待... 详细信息

铁素体/马氏体钢是第四代液态铅铋冷却快堆燃料包壳和其他堆内构件的重要候选结构材料。Si合金化是目前国内外改善铁/马钢在铅铋环境中的腐蚀性能的关键技术手段,但Si的加入对应力腐蚀开裂敏感性(即“液态金属脆化”)的影响规律还有待深入研究。本文通过开展慢应变速率拉伸实验,对比研究了4种不同Si含量对10Cr铁素体/马氏体钢在350℃、贫氧和饱和氧铅铋以及氩气环境中的拉伸断裂行为,并结合断口分析,确定了Si对液态金属脆化敏感性的影响规律。结果表明,在所有Si含量下,铅铋对屈服强度和最大抗拉强度均没有显著影响,铅铋的影响主要体现在延伸率出现了明显下降;屈服强度随Si含量的变化基本保持不变,最大抗拉强度则呈现小幅度增大趋势;在氩气环境中,延伸率随Si含量的增加而增大。在贫氧铅铋环境中,延伸率的下降幅度与Si含量大体呈正相关。这说明Si含量越多,10Cr铁素体/马氏体钢的液态金属脆化敏感性越大。

关键词：铅铋腐蚀铁素体/马氏体钢奥氏体不锈钢

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高中子伽马甄别性能的液体闪烁体探测器研究

世界核地质科学 2024年第4期41卷 832-840页

作者：王豫庆谭西早张少东周志波刘月壮林旭润李梦远周星宇金宝亮张小东国家核安保技术中心北京100081 华北电力大学核科学与工程学院北京102206 深圳大学、深圳市核与辐射安全重点实验室、中国核能与安全高等研究院、物理与光电工程学院深圳518060

液体闪烁体探测器具有较好的时间特性、脉冲形状甄别能力和中子探测效率,可以用来替代基于3He管的中子探测器。通过选用国产液体闪烁体和光电倍增管以及自主化设计的外壳,实现液体闪烁体探测器的完全自主化设计和加工。使用CAEN(Costruz... 详细信息

液体闪烁体探测器具有较好的时间特性、脉冲形状甄别能力和中子探测效率,可以用来替代基于3He管的中子探测器。通过选用国产液体闪烁体和光电倍增管以及自主化设计的外壳,实现液体闪烁体探测器的完全自主化设计和加工。使用CAEN(Costruzioni Apparecchiature Elettroniche Nucleari)的波形数字采集卡DT5730B对液体闪烁体测量到的信号进行采集,利用^(22)Na源和^(60)Co源对液体闪烁体探测器进行能量刻度,然后利用液体闪烁体探测器测量^(252C)f源进行中子伽马甄别并计算FOM值。研究表明:相较于EJ309,基于国产的液体闪烁体B-ML研发的液体闪烁体探测器具备较好的中子伽马甄别性能,FOM=1.26@0.1 MeVee和1.50@0.7 MeVee。

关键词：高中子伽马甄别液体闪烁体伽马甄别计算能量刻度

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在线定向剂量当量率监测系统研制

同位素 2024年第4期37卷 347-352页

作者：韦应靖吴志芳刘立业李胤方登富刘新昊清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中国辐射防护研究院辐射安全与防护山西省重点实验室山西太原030006 核检测技术北京市重点实验室北京100084

为了实时准确测量工作场所定向剂量当量率H′(0.07)数值,研制了ZF-FD7型在线H′(0.07)监测系统。其探测器是基于塑料闪烁体和半导体光电二极管(SiPM)研制,开发的中间机和上位机具有数据传输、剂量率显示、超阈值报警等功能。对于研制的... 详细信息

为了实时准确测量工作场所定向剂量当量率H′(0.07)数值,研制了ZF-FD7型在线H′(0.07)监测系统。其探测器是基于塑料闪烁体和半导体光电二极管(SiPM)研制,开发的中间机和上位机具有数据传输、剂量率显示、超阈值报警等功能。对于研制的在线H′(0.07)监测系统,参照GB/T4835.1-2012测得其辐射特性如下:在76μSv/h~1.4 Sv/h剂量率范围内,其相对固有误差在±10%之内;在β射线平均能量为60~800 keV范围内,响应在0.8~1.2之间;在−45°~45º入射时,入射角的响应在0.88~1.00之间;在1 mSv/h辐射场中测量结果的统计涨落为2.0%。探测器进行温度补偿后,在−10~40℃内,响应变化为0.91~1.08;在相对湿度为45%~85%范围内,响应变化为0.93~1.00。测试结果表明,该ZF-FD7型在线H′(0.07)监测系统的特性均满足GB/T4835.1-2012要求,可用于较高弱贯穿辐射场所的定向剂量当量率实时监测。

关键词：弱贯穿辐射在线辐射监测 H′(0.07) 塑料闪烁体半导体光电二极管

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国际放射性废物处置政策及经验启示

中国科学院院刊 2020年第1期35卷 99-111页

作者：吴宜灿赵永康马成辉徐春艳王明煌付雪微邹小亮夏凡王芳周涛胡丽琴中国科学院核能安全技术研究所中子输运理论与辐射安全重点实验室合肥230031 生态环境部华北核与辐射安全监督站北京100029 生态环境部华南核与辐射安全监督站深圳518034 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

我国已经形成较为完整的核工业体系,但随着核能的发展,产生和积存的放射性废物总量不断增多,放射性废物的处置能力与核能的发展不相匹配,废物超期贮存所引起的安全、社会和环境等问题日益突出。通过对美国、法国等核电装机容量高、在放... 详细信息

我国已经形成较为完整的核工业体系,但随着核能的发展,产生和积存的放射性废物总量不断增多,放射性废物的处置能力与核能的发展不相匹配,废物超期贮存所引起的安全、社会和环境等问题日益突出。通过对美国、法国等核电装机容量高、在放射性废物处置方面有着丰富经验的国家进行调研分析,分别从政策及立法、监管及实施、资金筹措及激励措施3个方面将我国放射性废物管理体系与国际进行对比,给出对我国放射性废物管理体制与机制的经验启示,并提出了完善我国放射性废物管理体制与机制的建议。

关键词：放射性废物处置放射性废物管理废物处置政策

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应急辐射防护用定向剂量当量率仪研制

辐射防护 2023年第5期43卷 467-472页

作者：韦应靖吴志芳刘立业李胤魏世量延军清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中国辐射防护研究院辐射安全与防护山西省重点实验室太原030006 核检测技术北京市重点实验室北京100084

为了准确测量应急条件下的场所H′(0.07)数值,基于塑料闪烁体半导体光电二极管(SiPM),研制了一种应急辐射防护用定向剂量当量率仪。分别选取2层3μm的镀铝聚酯膜、厚度50μm和直径35 mm的塑料闪烁体、厚度5 mm的有机玻璃及SiPM,依次作... 详细信息

为了准确测量应急条件下的场所H′(0.07)数值,基于塑料闪烁体半导体光电二极管(SiPM),研制了一种应急辐射防护用定向剂量当量率仪。分别选取2层3μm的镀铝聚酯膜、厚度50μm和直径35 mm的塑料闪烁体、厚度5 mm的有机玻璃及SiPM,依次作为探测器的前窗、闪烁体、光导和光电转换器件。对于研制的应急辐射防护用定向剂量当量率仪,按照GB/T 4835.2—2013测得其辐射特性如下:在70μSv/h~1.7 Sv/h剂量率范围内,其相对固有误差在-14%~+20%范围内;在β射线平均能量为60~800 keV辐射中,在0~±60°入射时,测得响应随β辐射能量和入射角的变化在-16%~+48%范围内;在0.24 mSv/h辐射场中测量结果的统计涨落为8.4%。测试结果表明,该应急辐射防护用定向剂量当量率仪的辐射特性均满足GB/T 4835.2—2013中要求,可用于较高弱贯穿辐射场所和应急条件下的定向剂量当量率监测。

关键词：应急辐射防护弱贯穿辐射 H′(0.07) 塑料闪烁体 SiPM

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多地区太阳能资源的监测与分析

太阳能学报 2020年第10期41卷 174-181页

作者：徐政刘滨熊强邱宗旭清华大学深圳国际研究生院电力系统国家重点实验室深圳研究室深圳518055 深圳市气象服务中心深圳518040

设计一套基于光伏组件输出Ⅰ-Ⅴ特性扫描和GPRS通信的12朝向太阳辐照度远程监测系统,采用光伏自主供电,自动定时采集和存储数据,并根据上位机指令远程传输。上位机对数据进行处理和保存,形成多朝向太阳能资源数据库。在中国多地安装的... 详细信息

设计一套基于光伏组件输出Ⅰ-Ⅴ特性扫描和GPRS通信的12朝向太阳辐照度远程监测系统,采用光伏自主供电,自动定时采集和存储数据,并根据上位机指令远程传输。上位机对数据进行处理和保存,形成多朝向太阳能资源数据库。在中国多地安装的系统运行稳定,数据传输准确,为建设多朝向太阳能资源和光伏发电效率监测网奠定了良好的基础。基于已采集的数据,分析和比较不同地区的太阳能资源状况,并对其概率分布特性作初步研究,不仅对光伏发电系统的规划与建设具有重要的指导意义,也将为大规模光伏发电对电网安全与稳定运行影响的研究提供有价值的数学模型。

关键词：太阳能太阳辐射概率密度函数高斯分布 GPRS 远程监测

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离散分布对惰性基弥散燃料传热的影响研究

核科学与工程 2021年第4期41卷 682-688页

作者：卢志威杨振亮马赵丹丹温建李雷刘马林中广核研究院有限公司广东深圳518026 深圳核电站高安全性事故容错燃料技术工程实验室广东深圳518026 中国工程物理研究院材料研究所四川江油621700 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

惰性基弥散燃料芯块(inert matrix dispersion pellet,简称IMDP)相比传统的UO_2燃料热导率显著提升。目前已经完成模拟IMDP的制备工艺摸索,制备获得的模拟IMDP性能良好。结合制备工艺优化需求,研究TRISO颗粒分布形式及其离散化对IMDP燃... 详细信息

惰性基弥散燃料芯块(inert matrix dispersion pellet,简称IMDP)相比传统的UO_2燃料热导率显著提升。目前已经完成模拟IMDP的制备工艺摸索,制备获得的模拟IMDP性能良好。结合制备工艺优化需求,研究TRISO颗粒分布形式及其离散化对IMDP燃料传热性能的影响。结果表明:稳态运行工况下,IMDP的峰值温度显著低于UO_(2)芯块;采用均匀化假设的有效热导率计算IMDP温度分布时,需额外考虑TRISO颗粒离散化造成的惩罚;TRISO颗粒封装百分比一定时,其离散分布形式对IMDP芯块的有效热导率没有影响,但会影响芯块的峰值温度。

关键词：事故容错惰性基核燃料传热