最新刊期
      2015 年 第 38 卷 1 期

        同步辐射技术及应用

      • 柯志勇,何振强,董 岚,马 娜,王 铜,梁 静,罗 涛
        2015, 38(1): 010101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010101
        摘要：介绍了北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)储存环的准直测量方法和数据平差处理方法，并对2006?2012年隔年储存环控制点的点位中误差进行了计算和分析，其绝对点位中误差在储存环的平面径向和切向的几何平均值均在0.10 mm以内，高程方向在0.25 mm以内，相对点位中误差在平面径向、切向和高程方向的几何平均值均在0.06 mm以内，可为其它加速器装置控制网的设计和测量提供参考。  
        关键词：BEPCII;储存环;控制网;平差;误差椭圆;误差   
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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

      • 叶剑锋,裴元吉
        2015, 38(1): 010201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010201
        摘要：研究了辐照剂量、辐照剂量率和辐照气体环境等因素对聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene, PTFE)薄膜电子束辐射降解效应的影响，并采用傅里叶变换红外(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)、电子自旋共振(Electron Spin Resonance, ESR)和X射线衍射(X-ray Diffraction, XRD)等方法进行分析。结果表明：电子束能够有效地对聚四氟乙烯进行降解。PTFE样品的辐射降解主要发生在主链C-C键上；在相同的吸收剂量和气体环境下辐照，低剂量率辐照样品降解好于高剂量率样品；而在相同的吸收剂量和剂量率下辐照，在空气中的辐照降解效果好于N2气环境下。  
        关键词：聚四氟乙烯;电子束辐照;降解   
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        发布时间：2021-03-03
      • 宋 卫,曲 狄,吾勤之
        2015, 38(1): 010202. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010202
        摘要：通过测量卫星用FLASH存储器的内部存储数据逻辑状态出错(WW≠0)、电源电流、输出高低电平电压、输入漏电流以及交流参数随辐照剂量的变化情况，对FLASH存储器的电离辐射效应损伤规律、敏感参数进行了研究。研究结果表明，FLASH存储器的电离辐射效应损伤规律主要表现为随辐照剂量增加，存储数据逻辑状态出现错误，数据读取、数据擦除以及维持模式下的电源电流逐渐增大，这些参数可以作为辐照敏感参数；动态辐照偏置下存储数据逻辑状态出错时的剂量阈值比静态辐照偏置和不加电辐照偏置条件下大一个数量级以上。  
        关键词：FLASH存储器;电离辐射效应;辐照敏感参数;辐照偏置条件   
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        发布时间：2021-03-03
      • 张兴尧,郭 旗,陆 妩,于 新
        2015, 38(1): 010203. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010203
        摘要：对一款商用NROM (Nitride-Read-Only-Memory)存储器进行了钴源辐射和退火试验，研究了NROM的总剂量效应和退火特性。使用了超大规模集成电路测试系统测试了NROM的DC、AC、功能参数，分析了辐射敏感参数在辐射和退火过程中的变化规律，研究了器件功能失效和参数退化的原因。测试结果表明：界面态陷阱电荷引起了电路模块中的电荷泵和灵敏放大器MOS管阈值漂移，进而性能恶化、器件功能失效。退火期间由于界面态陷阱电荷没有发生大量退火，致使电路模块性能没有完全恢复，电流参数没有明显下降。  
        关键词：NROM存储器;SONOS存储器;总剂量辐射;退火特性;电荷泵;灵敏放大器   
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      • 韩仲武,栾伟玲,韩延龙,张 衍,吴国章
        2015, 38(1): 010204. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010204
        摘要：核救灾机器人对核事故现场救援和灾后处理具有重要意义，而核救灾机器人的电子器件易因受γ射线照射而失效，材料屏蔽的方法可提高电子器件的耐辐射性能。本文综合考察了Ni-W、W-Ni及钨镍合金三种复合结构模型的屏蔽性能。采用蒙特卡罗方法分别计算了不同材料厚度、元素体积比和屏蔽层数下三种模型的γ射线透射能谱。结果发现：采用Ni-W或钨镍合金方式的屏蔽效果较好，特别是在低能范围(0?0.6 MeV)优势更加明显。钨含量增加后三种模型的屏蔽结果趋近。同时，层数变化和辐照源为单向面源或单向点源对屏蔽结果影响不大。  
        关键词：γ射线;屏蔽材料;蒙特卡罗方法   
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        发布时间：2021-03-03
      • 钟 鹏,刘超卓,王殿生,石志强,王彦芳
        2015, 38(1): 010205. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010205
        摘要：采用铜模吸铸法制备了(Cu50Zr45Al5)100?xSmx(x?0,1,2,3,4)板状合金试样。用差热扫描量热分析(Differential scanning calorimetry, DSC)、差热分析(Differential thermal analysis, DTA)和X射线衍射分析(X-ray diffraction, XRD)研究了Sm微合金化对Cu50Zr45Al5非晶合金结构与热稳定性的影响。采用NaI(T1)单晶?闪烁能谱仪测定了(Cu50Zr45Al5)99Sm1非晶合金对?射线的线性吸收系数。结果表明，当Sm含量低于3%(at%)时制备的板状合金为完全的非晶结构，超过3%会有Cu10Zr7和ZrCu等金属间化合物析出。Sm的微量添加增加了合金的热稳定性。制备的(Cu50Zr45Al5)99Sm1非晶合金对137Cs和60Co两种?射线的线性吸收系数分别为0.49cm?1和0.69cm?1。其屏蔽性能介于Pb和Al之间，具有潜在的应用价值。  
        关键词：非晶态合金;铜模吸铸法;r射线;屏蔽性能   
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        发布时间：2021-03-03
      • 戴剑勇,石竞羽
        2015, 38(1): 010206. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010206
        摘要：为解决铀矿放射性开采安全作业问题，氡的防护尤为重要，而氡运移规律及通风可靠性是解决防氡问题的基础，因此，研究铀矿氡迁移及通风可靠性具有重要的现实指导意义。本文以铀矿井巷道为研究对象，应用系统可靠性技术及氡析出机制，探讨氡在多孔介质中的渗流-扩散迁移规律，分析巷道内稳态和非稳态下氡的析出与分布，建立氡浓度安全作业条件下的铀矿井巷道通风可靠性模型，并利用MATLAB PDE工具箱开展了巷道氡迁移模拟及巷道通风可靠性数值分析，这为地下空间氡防护和铀矿井通风安全作业提供了参考依据。  
        关键词：氡析出;氡浓度;系统可靠性;数值模拟   
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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

      • 曹国宪,周杏琴,毛师师,张建康,钦晓峰
        2015, 38(1): 010301. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010301
        摘要：18F-AV-45是近年来研制的一种新型淀粉样多肽(amyloid-?-peptide, A?)蛋白显像剂，能用以诊断阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)。考虑到我国目前单光子发射计算机断层成像术(Single-Photon Emission Computed Tomography, SPECT)在临床使用的广泛程度，我们在该分子末端引入BAT双功能螯合基团，成功合成出了BAT-AV-45，用直接法和葡庚糖酸钠(glucoheptonate, GH)配体交换法进行标记以获得高的标记率。使用三种方式进行：(1) 同时加BAT-AV-45、GH、99mTc；(2) 加BAT-AV-45、99mTc，不加GH；(3) 加GH、99mTc，不加BAT-AV-45。分别于4 °C、25 °C、100 °C下反应，并于2min、5min、10min、15min、20min、30min用毛细管取样，用薄层色谱法(Thin Layer Chromatography, TLC)测定标记率。反应级数 n、速率常数k、平均反应活化能Ea、半衰期t1/2 用自编的化学动力学软件进行计算。结果表明，99mTc-BAT-AV-45的直接和配体交换法的标记率与反应温度和反应时间成正比，但直接法的最高标记率仅为3.45%±0.05%，而配体交换法的最高标记率为93.81%±0.91%。计算所得化学动力学参数如下：反应级数 n 均为 1；速率常数 k在反应温度4 °C、25 °C和100 °C时，直接法分别为2.00×10?4 min?1、3.00×10?4 min?1和1.40×10?3 min?1；配体交换法分别为0.108 min?1、0.115 min?1和0.265 min?1。平均反应活化能Ea，直接法为17.11 kJ?mol?1，配体交换法为6.84 kJ?mol?1。半衰期 t1/2 在4 °C、25 °C和100 °C时，直接法分别为3 890.60 min、2779.51 min和481.39min；配体交换法分别为6.43 min、6.00 min和2.62 min。研究结果表明，利用配体交换法以减低标记反应的活化能，使标记反应易于快速进行，有利于获得高标记率的99mTc-BAT-AV-45。  
        关键词：99mTc-BAT-AV-45;标记;阿尔茨海默病;显像剂;化学动力学   
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        发布时间：2021-03-03

        核电子学与仪器

      • 袁 超,李勇平,黄跃峰
        2015, 38(1): 010401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010401
        摘要：中子通量密度是核反应堆工程中的一个重要参数，利用裂变室进行宽量程中子通量密度测量的数字化处理系统较传统的模拟电路有更大优势。本文基于数字化中子通量测量方案进行仿真研究，首先用计算机模拟带电子学噪声的裂变室输出信号仿真波形，提出在低通量和高通量的中子通量密度情况下，用数字梯形成形滤波和数字自适应参数滤波算法，不仅可以实现抗堆积和脉冲噪声有效甄别（脉冲模式）处理，提高计数率的准确度，而且能够提高均方值计算（坎贝尔模式）的准确度。  
        关键词：裂变室;宽量程;数字化   
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        发布时间：2021-03-03
      • 陈 炼,梁福田,王宝琛,金 革
        2015, 38(1): 010402. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010402
        摘要：研制了一套基于球谱仪的中子剂量率仪。采用单个慢化球及位置灵敏计数器的探测结构，通过单次测量即可计算出中子剂量等信息。在基于电荷分配法的读出电路中，通过对电荷灵敏放大器及滤波成型电路的参数进行优化，使探测器系统的平均位置分辨达到6mm。利用硬件寻峰等数字信号处理技术，使数据获取系统的最高计数率达到200 k?s?1，满足剂量率仪实时性的要求。  
        关键词：中子剂量率仪;位置灵敏计数器;电荷分配法;数字脉冲处理   
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      • 杨 帆,李桂花,杨桂芹,张志婧
        2015, 38(1): 010403. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010403
        摘要：根据重离子治癌加速器的特点提出了新的一种数据传输方法，在FPGA上实现了DPSK (Differential Phase Shift Keying)调制解调，加入了奇偶校验、BCH编解码、扰码与帧同步系统来提高系统的可靠性，传输信道采用SFP光纤传输，提高了传输的速率，降低了设计成本。本文主要描述系统软硬件的设计和实现细节，重点分析了在传输过程中如何使用FPGA编程方法提高系统的可靠性和稳定性。该系统经过严格压力测试，做到百万次传输无误差，已在重离子治癌加速器现场实际使用，在加速器控制领域首次实现了FPGA结合光纤的DPSK调制解调高速数据传输，对同类系统有较好的借鉴参考作用。  
        关键词：重离子治癌加速器;数据传输;DPSK调制解调;相变点;FPGA   
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        发布时间：2021-03-03

        核物理、交叉学科研究

      • 张国庆,李鹏波,李长园,蔡 军,夏晓彬
        2015, 38(1): 010501. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010501
        摘要：反照中子剂量计通过测量由人体反散射到剂量计中的能量较低的中子来提高探测效率，但其响应会受到中子辐射场条件的影响。不同辐射场在中子能谱、散射条件方面有很大差别，因此，中子剂量计的响应往往需要针对不同的辐射场进行刻度，以建立读数和剂量之间的关系。本文通过使用蒙特卡罗方法对Alnor型反照中子剂量计在不同的乏燃料暂存设施中子辐射场内的响应进行刻度，给出了相对于参考辐射场响应的相对刻度因子。模拟计算结果表明，用于反应堆和线性加速器的刻度因子可以用于Alnor剂量计在乏燃料暂存设施内辐射场的响应进行刻度。  
        关键词：中子辐射场;热释光剂量计;反照;Alnor;刻度;蒙特卡罗   
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        发布时间：2021-03-03
      • 田承盛,袁万明,曾小平,张爱奎,朱传宝,孙非非,马忠元,张丽婷,郝娜娜
        2015, 38(1): 010502. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010502
        摘要：裂变径迹核分析技术是成矿作用研究的新手段。哈日扎多金属矿区位于青海省东昆仑东段，属于东昆中多旋回岩浆弧带。矿区已识别出较大规模成矿带7条，成矿类型主要是构造蚀变岩型，成矿作用与岩浆活动关系密切。本文重点探讨其中Ⅳ矿带的成矿年龄。第Ⅳ成矿带由走向NW东支矿带和走向NE西支矿带构成。所获得的6个锆石裂变径迹年龄值变化于120?204 Ma，并具有204 Ma、153?168 Ma和120 Ma 年龄组，这是本区新获得的年龄结果。结合矿区地质与区域热事件特征，认为这3组年龄是区内3期成矿作用的体现，其中东支矿带早期成矿时间比西支矿带早。同时，3期成矿事件也较好地反映了区内的构造活动。  
        关键词：裂变径迹分析;成矿时代;哈日扎多金属矿;东昆仑;青藏高原   
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        核能科学与工程

      • 魏书华,余笑寒,邹 杨,戴 叶,朱贵凤
        2015, 38(1): 010601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010601
        摘要：板型先进高温堆(Advanced high-temperature reactor, AHTR)的设计概念是由美国橡树岭国家实验室提出并发展的，由于其初始剩余反应性较高，除控制棒外，还考虑采用可燃毒物来补偿剩余反应性。本文通过比较6种候选可燃毒物在燃耗后期的毒物残留特性，从中选取了B4C、Gd2O3、CdO和Er2O3四种球形可燃毒物，采用MCNP与Origen2的耦合程序对其尺寸和装载量进行优化计算。结果表明，可燃毒物Er2O3性能最佳，当每块燃料板装载176 g颗粒半径为740 μm的Er2O3时，剩余反应性大约从39 000 pcm降到4 400 pcm，燃耗深度只降低约3%。  
        关键词：先进高温堆;板型燃料元件;可燃毒物   
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      • 曹 寅,吴燕华,林 超,何兆忠,陈 堃
        2015, 38(1): 010602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010602
        摘要：为了探讨涡流二极管涡腔倒角对其流动性能的影响规律，利用计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics, CFD)对4种具有不同高度涡腔倒角的涡流二极管进行了正反向流动的数值模拟，正向流动采用标准k-ε湍流模型，反向流动采用RNG (Renormalization Group) k-ε湍流模型。结果表明，相较于标准结构，其余三种高度的涡腔倒角在较高雷诺数下都可以降低正向流动阻力，但同时也会降低反向流动阻力。其中，高度为3/4涡腔高度的倒角结构，可以最大程度地降低正向流动阻力，同时对反向流动阻力的影响最小，对涡流二极管性能的提高效果最为显著。数值模拟所得结论可为涡流二极管的优化设计提供参考依据。  
        关键词：涡流二极管;涡腔;倒角;阻力系数   
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      • 李 华,尹俊连,张 宁,钱 渊,刘 卫
        2015, 38(1): 010603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010603
        摘要：以一种适用于熔盐堆脱气系统的旋流式气液分离器为研究对象，利用流动可视化技术，对分离器气芯的形成进行了深入研究。研究结果表明，分离器的分离效率与气芯密切相关，分离器内形成稳定气芯就可实现对流体中气相的连续分离，分离器的背压对气芯的形成有重要影响。通过高速摄像技术记录了气芯的演变过程，气芯的演变主要分为负压、平衡、微正压和稳定四个阶段，不同的旋流数S和雷诺数Re下均可经过四个阶段最终形成稳定气芯，只是对应临界背压不同，分离器的经济性不同。利用计算流体动力学模拟软件Fluent模拟了背压对气芯形成过程的影响，计算结果与实验结论基本一致，背压越大，气芯越稳定，但分离器分流比越高，经济性越差，背压超过一定值时，贯穿分离器的气芯将逐渐被压缩变短。  
        关键词：气液分离器;气芯;背压;旋流   
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      • 汪 振,王 刚,辜峙钘,柏云清,龙鹏程
        2015, 38(1): 010604. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.010604
        摘要：利用FDS团队(Fission & Fusion Design Study)开发的中子学与热工水力学耦合安全分析软件，对一种加速器驱动铅铋自然循环次临界反应堆的束流中断及束流超功率事故进行了模拟分析。计算结果表明：加速器驱动次临界洁净核能系统(Accelerator Driven Sub-critical System, ADS)次临界堆的功率对束流瞬变的响应几乎是瞬时的；事故工况下，自然循环会根据堆芯功率自动调整至重新达到稳定；失束时间越长，材料温度降得越低，功率瞬间恢复值越低，束流恢复后，材料温度回升的速度越快；束流200%超功率事故发生后堆芯功率最终稳定在初始功率值的192.2%，燃料温度增幅最大，为286K，燃料和包壳不会发生损坏和熔化，冷却剂不会发生沸腾。  
        关键词：加速器驱动次临界洁净核能系统;失束;束流超功率;中子学与热工水力学耦合   
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        发布时间：2021-03-03
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