最新刊期
      2016 年 第 39 卷 1 期
      • 梁东旭,兰旭颖,闫帅,张继超,李爱国
        2016, 39(1): 010101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010101
        摘要：在上海光源硬X微聚焦及应用光束线站(BL15U1)上实现了一种基于实时数字图像处理的同步辐射微探针自动化扫描方法。该方法采用高灵敏度、高帧率的数字电荷耦合器件(Charge Coupled Device, CCD)显微镜实时成像,通过对显微镜系统和X光微米探针系统的坐标转换,使用户在图像空间直接点击到感兴趣的位置后,样品台就自动将该点移入光路。在设定好扫描时间、扫描步长等必要的实验参数后,只需要用鼠标在图像空间圈出需要扫描的区域,系统将自动生成XPS运动控制器的运动配置文件,并驱动电机运动,对该区域进行微束荧光扫描成像。结果表明,该方法不仅可以提高同步辐射机时的使用效率,而且可以满足微区研究人员快捷、方便的自动化操作需求。  
        关键词：同步辐射;数字电荷耦合器件成像;微束荧光分析;自动化扫描   
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        发布时间：2021-05-24
      • 洪春霞,周平,李怡雯,曾建荣,边风刚,王劼
        2016, 39(1): 010102. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010102
        摘要：利用同步辐射X射线小角散射技术可以研究溶液中蛋白质的结构信息。但是在实验过程中,高通量的X射线易造成蛋白质的辐射损伤,发生结构变化。本文介绍了一种自动换样溶液样品蠕动装置,在实验过程中利用Hamilton的PSD/4注射泵控制样品上下运动,减小单位体积照射时间以降低X射线对蛋白质的辐射损伤。此外,通过对注射泵、准直调节台和样品/缓冲液支撑台的协调控制实现了自动换样、回样和清洗功能,提高了实验效率。在上海光源生物X射线小角散射实验站进行了实验,通过对静止模式和蠕动模式下溶菌酶的散射曲线及回旋半径的测量,表明该装置可达到很好的防辐射损伤效果,实现了预期的样品蠕动装置功能。  
        关键词：实验物理及工业控制系统;生物X射线小角散射;控制系统工具箱;辐射损伤   
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        发布时间：2021-05-24
      • 王广西,葛良全,罗良红,李丹,赖万昌,陈诚
        2016, 39(1): 010201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010201
        摘要：采用波长色散X射线荧光(X-ray fluorescence, XRF)光谱法对铂铑合金中Pt和Rh的含量进行测定,建立了一种Pt和Rh的分析测量方法。实验设定波长色散XRF光谱仪激发电压为60kV、电流为50mA,采用100μm的黄铜滤光片、间距300μm的准直器、PX10分光晶体和闪烁探测器对Pt的Lα线和Rh的Kα线进行分析测量;为消除样品杯罩产生的干扰使用直径27mm的准直器面罩。应用经验系数法对基体效应进行了校正,建立了Pt和Rh的校正曲线,其K值和RMS值(均方根偏差)较小,线性相关性较好。分析结果表明,Pt和Rh的相对误差分别小于0.09%和0.54%,相对标准偏差分别为0.11%和0.17% (n=10),检出限分别为208μg·g-1和37μg·g-1,该方法能准确可靠地测定铂铑合金中Pt和Rh的含量,单样分析时间仅需74s。将该方法应用到铂铑合金配制生产过程中,Pt和Rh的测定结果与配方值的相对误差分别小于0.06%和0.20%。在铂铑合金稀释熔炼中,对稀释后样品的Rh含量进行测量,其测量结果与计算值的相对误差低于0.29%。该方法能够满足大批量铂铑合金样品的分析需求,为生产实践提供准确可靠的科学数据。  
        关键词：波长色散X射线荧光光谱法;铂铑合金;基体效应   
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        发布时间：2021-05-24
      • 戴责已,钟少鹏,赵明华
        2016, 39(1): 010202. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010202
        摘要：盘荷波导行波电子直线加速器在医疗、工业辐照及安检等领域均有广泛的应用,加速器核心部件加速管的工程造价及生产效率对其工业推广具有重要的影响。为降低加速管加工成本、缩短加工周期,在盘荷波导的基础上改进了加速腔结构,发展了内阶梯加速腔。利用三维电磁场模拟软件CST (Computer Simulation Technology)计算了这种腔型的微波参数,同时对其结构进行优化。结果表明,内阶梯加速腔结构具有和盘荷波导一致的微波参数,而且能够实现精确调频。结合冷挤压工艺对内阶梯加速腔进行加工,解决了目前加速管制造所面临的工程困难,使得加速管批量化生产成为可能。  
        关键词：加速管;内阶梯加速腔;精确调频;冷挤压;批量化生产   
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        发布时间：2021-05-24
      • 刘畅,单健,袁久林,钟士力,肖德涛,刘晓翔,刘彦
        2016, 39(1): 010401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010401
        摘要：应用MATLAB对开环式氡析出率测量过程中不同抽气流率下集氡罩内氡浓度随时间的变化规律进行模拟计算,并用实验对计算结果进行了验证。结果表明,在氡析出率测量时保持集氡罩参数不变的情况下,随着抽气流率的增大,集氡罩内平衡氡浓度值减小,达到平衡氡浓度的时间也缩短。实验表明,集氡罩内的平衡氡浓度的减小可最大限度地减小泄露与反扩散的影响;抽气流率的变大使集氡罩内达到平衡氡浓度时间缩短以及集氡罩内的充气均匀性愈好。通过本次实验,获得的抽气流率为1.94-3.0 L·min-1,集氡罩底面积为299cm2,体积为1.79×10-3 m3。  
        关键词：氡析出率;开环测量;抽气流率;平衡时间;平衡氡浓度   
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        发布时间：2021-05-24
      • 赵娟,高正明
        2016, 39(1): 010402. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010402
        摘要：采用探测器阵列并通过数据的自动处理实现辐射源的定位,是信息时代物联网工程对辐射信息监控的基本要求。为此,本文初步讨论了数学分析法、数学统计法和邻近探测器数据比较法三种定位方法,并采用MCNP5软件对通道内单个γ源的一维定位监控进行了数值仿真分析。结果表明,数学分析法和数学统计法的定位能力均优于工程上常用的邻近探测器数据比较法,前者需要的探测器数量少,但在多个探测器存在时误差随探测器组合而产生较大的变化。数学统计法需要多个探测器形成阵列,但定位精度很高,可用于大剂量或重要放射性部件的精确位置监控。  
        关键词：辐射探测;探测器阵列;γ源;定位方法   
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      • 王洋,曲华,莫丹
        2016, 39(1): 010501. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010501
        摘要：利用兰州重离子加速器提供的25 MeV·u-1 86Kr26+离子辐照厚度为12 μm和25 μm的聚对苯二甲酸乙二酯(Poly(ethylene terephthalate), PET)薄膜,注量分别为1×106ions·cm-2和5×107ions·cm-2。将辐照后的PET薄膜浸入5 mol·L-1、60 oC的NaOH溶液蚀刻,制得不同孔径的核孔膜样品。分析了测厚法、光学显微镜观察法和泡点法三种孔径测量法的优劣,实验对比结果表明,对于孔径小于1 μm的纳米孔径核孔膜,适合利用泡点分析法测量有效截留孔径,测量误差小于5%;对于孔径大于3 μm的微米孔径或直筒孔核孔膜,优先选择光学显微镜观察法测量表面孔径,测量误差小于10%。制备孔径为2 μm和450 nm的核孔膜样品,用其进行黄河水过滤,探究过滤效果。进一步证明微米孔径核孔膜去除水样中一般颗粒物有明显效果(微粒数目平均减少99.12%),450 nm孔径或更小孔径的核孔膜可绝大部分清除水样中的细菌(微粒数目减少99.90%)。实验结果对今后核孔膜孔径的测量和定标及水质净化具有参考意义。  
        关键词：核孔膜;化学蚀刻;孔径测量;过滤效果   
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        发布时间：2021-05-24
      • 左应红,朱金辉
        2016, 39(1): 010502. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010502
        摘要：钚材料中放射性核素会不断衰变并释放能量,改变钚材料及周围部件的温度。为研究不同级钚材料在其整装存储及运输过程中衰变放热功率随时间的变化规律,依据不同级钚材料的放射性核素组分,在分析核素级联衰变规律的基础上,并在物理模型中考虑衰变时的能量分支比,计算得到了武器级钚、反应堆级和混合级钚材料中各核素的衰变放热功率和总热功率随时间的演变规律。计算结果表明,1kg不同级的钚材料,其衰变放热功率最大的是混合级钚,放热最少的是武器级钚;武器级钚材料衰变放热功率主要来自于239Pu,而反应堆级与混合级钚材料的衰变放热功率主要来自于241Pu和238Pu。三种不同级钚材料中,242Pu的衰变放热功率均很小。考虑能量分支比后,可更准确地计算给出钚材料的衰变热功率。  
        关键词：武器级钚;反应堆级钚;混合级钚;衰变放热功率   
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        发布时间：2021-05-24
      • 黄岗,孙胜,童明炎,汪海,司丹丹
        2016, 39(1): 010503. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010503
        摘要：基于光滑粒子和有限元耦合算法,利用显式动力学分析软件LS-DYNA,对装载放射性废液的车载式废树脂接收装置在三种不同跌落方式下的跌落冲击过程进行了数值分析。以装置水平跌落为典型算例,对其在跌落过程中所受的动态激励、装置的压力变化和装置的应力状态进行了分析。结果表明,光滑粒子和有限元耦合算法对于解决装载放射性废液的运输容器在跌落冲击过程中流固耦合问题是有效的。同时,基于有限元分析结果,提出了一种按照RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》等规范对放射性物质运输容器跌落冲击过程进行应力强度评定的方法,并依据该方法对装置的结构强度进行了评定,结果显示装置在三种不同跌落方式下的应力强度均满足要求。  
        关键词：运输容器;跌落冲击;流固耦合;光滑粒子法;应力强度评定   
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        发布时间：2021-05-24
      • 杨群,于世和,邹杨,周波,严睿,徐洪杰
        2016, 39(1): 010601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010601
        摘要：氟盐冷却球床堆是当前国际上一种新的研究堆型,尚无已经建造完成的反应堆,因此,选择相似且具有运行经验的反应堆作为基准题有助于堆芯核设计软件适用性分析。利用国际上常采用的相似性分析软件,可对熔盐实验堆(Molten Salt Reactor Experiment, MSRE)及10 MW高温气冷堆(10 MW high-temperature gas-cooled test reactor, HTR-10)与氟盐冷却球床堆的相似性进行分析,定量判断它们作为基准题的合理性。分析结果表明,MSRE和氟盐冷却球床堆的能谱峰位能量接近且堆内元素种类相近,二者相似程度较高;常温临界HTR-10和氟盐冷却球床堆冷却剂不同,且能谱峰位能量差异较大,二者相似程度较低。因此,MSRE是氟盐冷却球床堆中子物理设计软件较理想的基准题。  
        关键词：氟盐冷却球床堆;核设计;定量相似性;熔盐实验堆;高温气冷堆   
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        发布时间：2021-05-24
      • 潘昕怿,兰兵,张春明,靖剑平,攸国顺
        2016, 39(1): 010602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010602
        摘要：核数据不确定性是造成反应堆物理计算结果不确定性的重要因素之一。基于所需抽样核数据的协方差矩阵开发了随机抽样模块(Stochastic Sampling, SAMP),在此基础上利用SCALE (Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation)软件包实现了混合法和随机抽样法两种不确定性分析方法,以研究多群核数据不确定性对堆芯物理计算的影响。以3×3假想堆芯为对象,对两种方法进行了验证,然后应用于国际原子能机构(International Atomic Energy Agency, IAEA)燃料管理基准题中的Almaraz核电厂首循环堆芯。分析结果表明,两种方法结果符合良好,Almaraz核电厂堆芯keff不确定性约为0.5%,堆芯径向和轴向功率的最大不确定性分别为1.9%和0.45%。  
        关键词：多群核数据;不确定性;SCALE;随机抽样;协方差矩阵   
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        发布时间：2021-05-24
      • 张永栋,林俊,朱天宝,张海青,朱智勇
        2016, 39(1): 010603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010603
        摘要：固态熔盐堆采用TRISO (Tristructural isotropic)包覆颗粒球形燃料元件。在运行工况下,燃料元件内部存在一定的温度分布,填充在燃料元件内部不同位置的TRISO颗粒的失效概率会因此受到影响。利用体积微元的方法分析了温度分布对包覆颗粒失效概率的影响,并进一步研究了球形燃料元件尺寸对TRISO颗粒平均失效概率的影响。结果表明,在一定的功率密度下,如果利用球心温度或者平均温度计算燃料元件内部TRISO颗粒的平均失效概率,结果相比实际值会有至少一个数量级的差别;在相同功率密度和相同燃耗条件下,燃料元件直径每减小1 cm,其包覆颗粒平均失效概率降低两个数量级左右。  
        关键词：燃料元件;TRISO颗粒;温度分布;失效概率   
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        发布时间：2021-05-24
      • 凡思军,吴磊,刘忠英,姚剑,马继飞,李玉兰,侯惠奇,谢雷东,陈堃
        2016, 39(1): 010604. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.010604
        摘要：采用超声波雾化除尘技术,研制了最大处理风量为300 m3·h-1的超声波增湿撞击流泡沫捕捉塔含铍废气处理样机,按照国家标准方法对超声波增湿撞击流泡沫塔的进、出气口进行采样,使用电感耦合等离子谱仪对其除铍性能的影响因素进行了研究。结果表明,雾化加湿量的增加有利于除铍效率的提高,但同时也使净化后气体的绝对湿度增加;超声波加湿器安装在距离塔体3 m以上方能最大限度地提高除铍效率;当颗粒物粒径在0.4 μm以上时,除铍效率较高,而在0.4 μm以上时,除铍效率显著降低;除铍效率随进气口初始铍浓度而增加;气体流速的增加有利于提高除铍效率,但气体流速过高将导致净化后气体绝对湿度显著增加,最佳气体流速为12 m·s-1。当气体流速为12 m·s-1时,最佳塔内水位为40 cm。研究结果为超声波增湿撞击流泡沫捕捉塔在钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor, TMSR)核能系统项目含铍废气上的应用提供了实验依据。  
        关键词：超声波增湿;泡沫捕捉;除铍效率;绝对湿度;粒径   
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        发布时间：2021-05-24
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