最新刊期
      2020 年 第 0 卷 0 期

        同步辐射技术及应用

      • 徐玉海,夏晓彬,王光宏,徐加强
        2014, 37(6): 060101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060101
        摘要：在建的大连自由电子激光(Dalian Coherent Light Source, DCLS)是我国第一个开工建设的四代光源，也将是全球唯一可调波极紫外自由电子激光器。本文采用蒙特卡罗程序FLUKA，建立了电子束流线源均匀模型（均匀电子固定角度发射），对DCLS注入器段的主体墙厚度做了屏蔽设计，计算中引入方差减小技巧，以降低计算结果的统计误差；并将基于束流线源模型的蒙特卡罗计算结果与基于经验公式的Shiled11软件的计算结果做了比较。结果表明，基于束流线源模型的蒙特卡罗计算结果与基于经验公式的Shiled11软件的计算结果吻合较好；主体墙外的剂量主要是由中子贡献，95%以上的中子剂量是由巨共振中子贡献。因此，基于电子束流线源模型的蒙特卡罗方法适用于电子直线加速器的主体墙的横向屏蔽设计。  
        关键词：FLUKA;Shiled11;束流线源模型;屏蔽设计;大连自由电子激光(Dalian Coherent Light Source;DCLS)   
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        发布时间：2021-03-03
      • 曹玲玲,刘 可,曾建荣,龙时磊,包良满,马陈燕,李 燕
        2014, 37(6): 060102. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060102
        摘要：利用同步辐射X射线荧光法(Synchrotron radiation X-ray fluorescence, SR-XRF)、离子色谱(Ion Chromatography, IC)、扫描电镜及其能谱分析(Scanning electron microscopy and X-ray energy dispersive microanalysis, SEM-EDX)、同步辐射微束X射线荧光法(Synchrotron radiation micro-beam X-ray fluorescence, μ-XRF)等手段研究上海某垃圾焚烧厂生活垃圾焚烧产物飞灰(Fly ash, FA)、炉渣(Bottom ash, BA)的元素浓度、离子组成、微观形貌、元素面分布，采用电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS)和X射线吸收精细结构谱(X-ray absorption near-edge structure, XANES)研究灰渣中Pb的同位素比值和化学种态。研究发现，飞灰中多数金属元素浓度高于炉渣中的，Pb、Cd明显富集于飞灰中，元素的富集因子显示Pb、Cd、Cu、Zn等呈极度污染状态。灰渣中水溶性成分主要为Ca、Na、K的氯化盐和硫酸盐，飞灰中离子浓度普遍高于炉渣中的。飞灰颗粒相对于炉渣颗粒粒径小、表面粗糙，更易于重金属的吸附。灰渣颗粒物的元素Pb、Zn、Cu、Cr、Fe、Mn等并不是均匀分布的，而是呈现局部明显富集。飞灰和炉渣Pb的来源相似，化学种态相似，主要为PbCl2、PbS和PbO。生活垃圾在焚烧过程中元素的迁移分布与元素本身的特性、焚烧环境相关，上海地区生活垃圾焚烧飞灰是危险废弃物，需稳定化处理后才能填埋，炉渣的资源化利用必需经过预处理。  
        关键词：垃圾焚烧(Municipal solid waste;MSW);同步辐射;元素组成;微观特性   
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        发布时间：2021-03-03

        低能加速器技术、射线技术及应用

      • 贾文宝,曾 捷,单 卿,凌永生,黑大千,张 焱,魏勇红
        2014, 37(6): 060201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060201
        摘要：本文利用蒙特卡罗方法模拟了涂硼多气隙电阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber, MRPC)热中子探测器和3He正比计数管在常规条件和欠平衡条件下的补偿中子测井中的响应。模拟结果表明，使用涂硼MRPC热中子探测器时，得到近远探测器计数随孔隙度而增加，且与使用3He正比计数管时得到的结果基本一致，说明涂硼MRPC热中子探测器可用于补偿中子测井。  
        关键词：蒙特卡罗方法;补偿中子测井;涂硼多气隙电阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber;MRPC)热中子探测器   
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        发布时间：2021-03-03
      • 黑大千,程 璨,贾文宝,单 卿,凌永生
        2014, 37(6): 060202. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060202
        摘要：采用蒙特卡罗模拟技术，从样品自吸收和中子场在样品中分布特性两个角度，对中子活化瞬发γ射线分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activition Analysis, PGNAA)技术中γ射线能谱受样品均匀性的影响进行了初步研究。结果表明，因样品均匀性不同引起的样品自吸收及中子场分布的变化，对γ射线能谱有一定的影响。由于样品均匀性的变化，部分元素特征峰计数变化可达20%以上，从而在一定程度上影响了元素成分分析的准确度。  
        关键词：中子活化瞬发γ射线分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activition Analysis;PGNAA)技术;均匀性;元素分析;中子场分布;自吸收   
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      • 曾 辉,陈志强,姜 静,薛旭东,梁建平,刘向兵,王荣山,吴奕初
        2014, 37(6): 060203. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060203
        摘要：利用正电子湮没技术对材料内部原子尺度缺陷和损伤十分敏感的特点，设计了一种新的正电子无损检测(Non-destructive testing, NDT)装置，并使用单一样品分析了形变及辐照损伤材料的缺陷状态，证实该测量系统的可行性和可靠性。正电子NDT有望真正从原子尺度上给出材料损伤的判据，比常用的宏观或微观损伤判据更灵敏，可方便、快速及高灵敏探测两维缺陷分布。  
        关键词：正电子湮没;无损检测(Non-destructive testing;NDT);缺陷   
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        发布时间：2021-03-03
      • 田时海,王和义,陈 旭,袁永刚,张 林
        2014, 37(6): 060204. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060204
        摘要：为了准确刻度中子剂量当量仪的性能参数以及验证中子剂量当量仪设计的准确性，在252Cf(D2O)源实验室进行实验校准之前，先采用MCNP5分别模拟分析实验室中空气、墙壁以及石蜡桶对探头中子计数的影响。模拟实验表明，在理想条件下，随着源与探头距离的增大，中子计数率越来越小；空气对中子计数的影响呈先增加后减小再增加的趋势，中子散射率不超过10%，且距离越近，空气散射的中子对探头计数的影响越小；当探头与源距离260cm左右时，石蜡桶对探头计数的影响最小，达到1%；墙壁对中子计数的影响随着探头与源距离增大而逐渐增大，当探头与源距离为360cm时，墙壁散射的中子是源中子计数的2倍；当源与探头距离为175cm时，空气、墙壁以及石蜡桶对源中子的散射最小，测量数据最精确。并通过实验与模拟数据对比表明，源与探头距离在125–300cm之间，计数率误差不超过30%，符合中子剂量测量的技术要求，从而验证了此中子剂量当量仪设计的准确性。  
        关键词：性能参数;MCNP5;散射中子;剂量当量   
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        发布时间：2021-03-03
      • 周长庚,娄本超,邱 瑞,柯建林
        2014, 37(6): 060205. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060205
        摘要：为了用飞行时间法精确测量中子能谱，从俄罗斯Efremov电物理所引进了一台纳秒脉冲中子发生器。该中子发生器采用聚束系统产生纳秒脉冲束流，其中的纳秒脉冲信号源、高频聚束电源、负反馈调节系统等关键设备都是自主研制的。采用双扫描技术解决了聚束电源电压过高的问题，采用负反馈技术使纳秒脉冲聚束系统长期稳定工作。为了测量纳秒脉冲束流，研制了快脉冲同轴靶测量装置，测得中子发生器的离子束流脉冲半高全宽为1.5 ns，脉冲重复频率为1kHz?4MHz，束斑直径为10 mm。由于采用了电子回旋共振离子源(Electron Cyclotron Resonance, ECR)，所以该中子发生器具有发射度小、能散小、无灯丝、可长时间连续工作的优点，是中子物理研究的良好实验平台。  
        关键词：聚束;离子束流;纳秒脉冲;中子发生器   
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      • 过惠平,魏志浩,吕 宁,吕汶辉,鲍卫红,赵永刚
        2014, 37(6): 060206. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060206
        摘要：提出静电收集-能谱法测氡原理，初步建立静电收集?能谱法测氡系统。针对影响测量结果的铝箔、空气层等主要因素，建立合理的放射源和几何模型，运用Geant4软件进行模拟，对结果进行处理，得到了α粒子能量大小、α能谱的半高宽(Full Width at Half Maximum, FWHM)、能量分辨率、峰位差、能谱分辨能力与铝箔和空气层厚度的关系，确定了铝箔、空气层厚度最佳取值范围。并选择合适的铝箔、空气层厚度，在氡室内进行测量，验证了模拟分析的正确性，为静电收集?能谱法测氡装置的研制提供了可靠数据。  
        关键词：静电收集;Geant4;氡测量;α能谱;蒙特卡罗   
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        发布时间：2021-03-03

        核化学、放射化学、放射性药物和核医学

      • 王连才,曹 巍,翟 彤,翟 宇,酒永斌,曾心苗
        2014, 37(6): 060301. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060301
        摘要：聚乙烯醇缩甲醛过滤材料具有气孔细微、过滤精度高、通量大、无纤维脱落等特点，在精密过滤领域具有广阔的应用空间。本研究以聚乙烯醇PVA-1799和甲醛为主要原料，季戊四醇三丙烯酸酯为改性剂，利用γ射线辐照技术制备了改性聚乙烯醇缩甲醛(Poly (vinyl formal), PVF)过滤材料，对材料的泡孔结构、力学性能、尺寸稳定性、吸水率、耐水性能及耐油性能进行了测试与表征。结果表明，材料的孔径小于300 μm，拉伸断裂强度达到3.01 MPa，撕裂强度达到13.23 MPa；以辐射技术所制备的泡沫材料尺寸稳定性良好，具有更佳的力学性能和耐油耐水性能。采用辐照技术能够简化PVF过滤材料生产工艺，减少无机酸和甲醛用量，减轻环境污染。  
        关键词：辐照改性;聚乙烯醇缩甲醛(Poly (vinyl formal);PVF);精密过滤   
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        发布时间：2021-03-03

        核电子学与仪器

      • 丰树强,赵 潇,窦玉玲,张国光
        2014, 37(6): 060401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060401
        摘要：低辐射成像技术应用于车辆检查存在着诸多技术难点，如归一化、对数变换、动态范围变换、探测器等工作的不稳定所引起的干扰等问题。本文结合实际应用，对数据处理过程中的若干关键技术做了分析并提出了相应的解决方案。针对由放射源位置变动造成的计数涨落，采用了动态本底技术。经现场测试，取得了很好的效果。  
        关键词：低辐射;车辆检查;辐射成像;图像处理;绿色通道   
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      • 窦玉玲,张国光,王国宝
        2014, 37(6): 060402. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060402
        摘要：设计研制了用于在线脉冲γ剂量测量装置的数据采集系统，并对其性能进行了测试，结果显示在稳态和脉冲输入时，输出电荷和输入辐射能量都具有良好线性。系统在西北核技术研究所的“晨光号”加速器进行了实验，并和热释光剂量计的结果进行了比较，相对偏差为±5%。数据采集系统的研制为在线测量单次脉冲γ剂量提供了一种新的技术途径。  
        关键词：单次脉冲γ辐射;数据采集系统;输出电荷;Si-PIN探测器   
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      • 鲁 艺,邱 东,邹德惠,荣 茹
        2014, 37(6): 060403. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060403
        摘要：辐射损伤等效性系数是评价不同中子能谱对样品的实验损伤差异的关键。利用晶体管直流增益的倒数与中子注量呈线性关系这一特点，采用参数一致性好的硅双极晶体管3DG121C作为位移损伤探测器，通过在线监测晶体管直流增益随累积中子注量的变化，分别获得了CFBR-II堆两个特定位置的损伤常数，推导出了不同中子能谱间的辐射损伤等效系数。结果表明，CFBR-II不同位置的辐射损伤没有显著差异。  
        关键词：辐射效应;损伤常数;等效性系数;硅双极晶体管;快中子临界装置   
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        发布时间：2021-03-03
      • 杨 强,葛良全,王尔奇,周晓剑
        2014, 37(6): 060404. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060404
        摘要：滤膜是气球测氡仪的重要组成部分，选择过滤效率高、自吸收小的滤膜，不仅可以提高取样速度，更可有效减小测量误差。根据氡及其子体在滤膜上收集的物理过程，能够推导出空气滤膜上氡子体的收集和衰变随时间的变化规律。通过实验，在标准氡室中对不同材料的三种微孔滤膜过滤效率和自吸收因子关键指标进行了测试。实验表明，在同等厚度条件下，聚四氟乙烯滤膜和尼龙滤膜的过滤效率比常用玻璃纤维滤膜高，其自吸收情况也较玻璃纤维膜小；从气阻情况分析，聚四氟乙烯滤膜气阻最低，尼龙滤膜气阻最大；对常用玻璃纤维滤膜，通过增加膜厚度能够有效改善其性能指标。不仅为气球法测氡仪滤膜的选择提供了重要依据，也适用于其他滤膜测氡装置。  
        关键词：自吸收;过滤效率;气球法测氡;滤膜   
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        发布时间：2021-03-03

        核物理与交叉学科研究

      • 罗绍东,邓跃全,董发勤,曲瑞雪,解忠雷
        2014, 37(6): 060501. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060501
        摘要：针对地下工程中高湿度条件下测量仪器的工作时间短、防氡效果评价难的问题，提出了一种快速评价方法。在密闭的地下工程试验房中，氡的实测浓度由即时本底理论衰变浓度和未屏蔽部分组成，结合初浓度便可计算出屏蔽率。实验表明，得到的地下工程屏蔽率随时间变化而保持一定的稳定，实测的相对标准偏差为3.95%，可以通过短时间内测得的屏蔽率作为最终屏蔽率，从而实现地下工程特殊条件下的氡防护效果快速测定和评价。在地面实验室采用局部静态法进行了对比实验，得到的氡屏蔽率基本相符。  
        关键词：地下工程;防氡效果;评价方法   
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        发布时间：2021-03-03

        核能科学与工程

      • 魏国海,韩松柏,贺林峰,王 雨,王洪立,刘蕴韬,陈东风,赵志祥
        2014, 37(6): 060601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060601
        摘要：核燃料元件作为反应堆的核心部件，在极端的条件下服役会发生破损，导致核泄漏。为了保障反应堆安全运行，核燃料元件从加工、生产到服役的过程中必须进行检测，以确保安全。中子照相是对具有放射性的核燃料元件进行无损检测的独特技术。进行测试时，核燃料元件必须放置于转移容器中，实现运输及检测过程中对核燃料元件的屏蔽和运动控制。本文以核电站绿色监督区剂量要求为标准，利用蒙特卡罗程序优化计算了适合于中国先进研究堆(Chinese Advanced Research Reactor, CARR)热中子照相设备的转移容器的材料及尺寸，同时设计了用于控制元件运动的机械装置，确定了最优化的方案。该装置可满足CARR中子照相设备对长2 m核燃料元件进行无损检测的要求。  
        关键词：无损检测;中子照相;核燃料元件;转移容器   
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        发布时间：2021-03-03
      • 李 凌,俞国军,周兴泰
        2014, 37(6): 060602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060602
        摘要：研究了三元层状化合物Ti3SiC2、Ti3AlC2在熔融LiF-NaF-KF盐中的腐蚀行为，探索其腐蚀机理及抗腐蚀性能。研究发现，这两种MAX相材料在熔融FLiNaK盐中的腐蚀表现为A元素的溶解，进而形成腐蚀产物TiCx。数据表明，Ti3SiC2表现出比Ti3AlC2更好的抗腐蚀性，Ti3AlC2中的A元素Al几乎全部溶解，而Ti3SiC2中A元素Si溶解只发生在表层及浅表层。从理论分析和微结构表征方面对实验现象进行了解释，并且针对由六方Ti3AlC2转变为立方TiCx提出了相应的机理。  
        关键词：MAX相材料;熔盐;腐蚀   
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      • 叶志民,张 鹏,刘峙嵘
        2014, 37(6): 060603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060603
        摘要：为了适应未来核电市场的需求，国际上提出了多种几何结构复杂、能谱变化多样的新概念核能系统，这对传统的确定论反应堆物理分析方法提出了越来越多的挑战，虽然蒙特卡罗方法相比于确定论方法在几何及能谱适用性方面具有明显的优势，但在解决较大规模问题时，仍面临计算时间太长、收敛过慢的问题。本研究借鉴确定论分步法堆芯计算的思路，提出了一种合理的解决方法：在栅元或组件层次计算时，采用蒙特卡罗方法，同时统计得到栅元或组件的多群均匀化常数；在堆芯层次计算时，采用确定论方法，提高堆芯的计算效率。这种方法汲取了蒙特卡罗方法在精细几何以及能谱适用性方面的优势以及确定论方法在堆芯层次计算效率更高的优点，克服了单独采用确定论方法或蒙特卡罗方法所带来的不足，可以作为新型核能系统设计与分析的一个有效工具。本文通过算例构造，对组件少群常数的统计、少群扩散系数的转化以及堆芯少群确定论计算的正确性都进行了检验，结果表明，这套计算流程是可靠的。  
        关键词：蒙特卡罗均匀化;多群蒙特卡罗输运;扩散计算;基准验证   
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        发布时间：2021-03-03
      • 王 铜,董 岚,罗 涛,梁 静,刘 璨,马 娜,朱洪岩,何振强,柯志勇
        2014, 37(6): 060604. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.060604
        摘要：为了对中微子质量顺序等前沿科学进行研究，江门中微子实验正在进行选址建设中。介绍了江门实验站与阳江核电站及台山核电站堆芯位置测量方案的设计与实施，采用GPS静态观测实现控制网的测量，并用LGO和自编软件对数据进行解算及坐标拟合转化。通过实际测量及数据解算，最终得到的坐标精度为±70mm，满足设计要求，证明此次江门中微子实验站位置测量方案是合理可行的。  
        关键词：江门中微子实验;反应堆;GPS控制网;距离;精度   
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        发布时间：2021-03-03
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