最新刊期
      2016 年 第 39 卷 11 期

        核物理、交叉学科研究

      • 王伟伟,任兴碧,夏立东,余铭铭,李海容,张伟光,周晓松
        2016, 39(11): 110501. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110501
        摘要：氢同位素核自旋异构体正-仲态比例影响氢同位素的低温物性，有必要对其比例进行测定。本文利用活性三氧化二铝多孔层开管（Porous Layer Open Tubular，PLOT）柱实现了正-仲氢同位素（氕、氘）的基线分离，发展了一种可在液氮温度下测定同核分子正-仲态比例的色谱分析技术。研究结果表明，与传统三氧化二铝填充柱相比，高效PLOT柱实现了正、仲氕（o-H2、p-H2）以及正、仲氘（o-D2、p-D2）的基线分离（分离度Rs大于1.5），当流量为5 mL·min-1时，分离度Rs（p-H2，o-H2）=6.9，Rs（o-D2，p-D2）=1.8。正仲态分离度与进样量、流量均有关系。根据峰面积的积分结果，常温（298 K）下正、仲氕比例为2.77：1，正、仲氘比例为1.78：1，与理论测算值基本符合。HD与o-H2实现了部分分离，Rs（o-H2，HD）=0.5，根据理论预测，实现HD与o-H2的基线分离（Rs达到1.5），理论塔板数需要达到3.9×105。  
        关键词：氢同位素自旋异构体;正-仲态比例;气相色谱;活性三氧化二铝;多孔层开管柱   
        24
        |
        11
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298485 false
        发布时间：2021-05-24
      • 张艺萱,李阳
        2016, 39(11): 110502. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110502
        摘要：中子散射技术是研究凝聚态物质和材料性质的重要手段。通过将碳链植入金属氧化物团簇分子的内部，可以实现对碳链运动的彻底改变。通过分析中子谱得知，这些金属氧化物团簇分子内部的碳链的大尺度空间平移运动几乎被完全限制，碳链上的甲基和亚甲基的转动速度也被大幅度减慢。另外，碳链上的不同碳原子的运动有不均匀性。这些现象都表明，金属氧化物团簇分子对于其内部的高分子运动有强约束效应。该效应在金属氧化物团簇的包裹行为上有决定性作用。  
        关键词：中子散射;金属氧化物团簇;动力学   
        30
        |
        11
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298389 false
        发布时间：2021-05-24

        核电子学与仪器

      • 徐福珍,杨红官,常劲帆,刘湘
        2016, 39(11): 110402. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110402
        摘要：介绍了大型高海拔空气簇射观测站（Large High Altitude Air Shower Observatory，LHAASO）空气簇射芯探测器阵列（Shower core detector array，SCDA）读出电子学方案的预研设计。系统采用基于电荷积分法的电荷测量方案，读出电子学通过同轴电缆接收光电倍增管输出的电流信号；采用在输入端与电荷积分放大器的虚地点之间接入等效50 Ω电阻的终端阻抗匹配方案，并通过Pspice仿真验证该阻抗匹配的可行性。电路测试结果表明，该电路能满足远距离10 bit大动态范围电荷测量的设计指标要求。  
        关键词：大型高海拔空气簇射观测站;簇射芯探测器阵列;电荷积分;阻抗匹配;动态范围   
        22
        |
        11
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298407 false
        发布时间：2021-05-24
      • 洪旭,倪师军,周建斌,马英杰,刘易,周伟
        2016, 39(11): 110403. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110403
        摘要：高斯脉冲具有良好的时间、频率响应和较高的信噪比，探测器输出信号通常被滤波成形为高斯波形或类高斯波形。在高斯脉冲成形算法基础上，引入截止频率和品质因子，讨论成形参数对成形脉冲幅度、宽度的影响。通过与梯形脉冲成形算法对比，研究高斯脉冲成形算法的滤波效果以及对核信号幅度谱的作用。结果表明，在相同达峰时间条件下高斯脉冲成形算法具有更好的噪声抑制能力，同时可减小核信号幅度谱的半高宽；结合使用梯形脉冲成形算法可改善高斯脉冲成形算法在处理堆积脉冲中的不足，提高核信号通过率。  
        关键词：高斯脉冲成形;梯形脉冲成形;核信号;半高宽   
        144
        |
        27
        |
        7
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298513 false
        发布时间：2021-05-24
      • 刘小敏,姜慧强,王志宇,刘童,陈华,王立平,郁发新
        2016, 39(11): 110401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110401
        摘要：刘小敏姜慧强王志宇刘童陈华王立平郁发新（浙江大学航空航天学院杭州310027）摘要基于面向仪器系统的外围组件互连扩展（Peripheral Component Interconnection extensions for Instrumentation，PXI）平台，提出并实现了一个高精度、高速、全自动星载数模转换器抗辐照性能评估测量系统。该系统采用开尔文四线法和均值滤波算法对芯片电流与电压进行高精度监测，利用软件配置矩阵开关全自动切换参数测量项，使用PXI总线同步与触发模式控制实现模块化仪器间的高速响应，并使用三次样条算法准确提取单粒子饱和截面与线性能量传输值阈值。基于该系统对一款自主研发的星载数模转换器进行辐照试验，试验结果表明研制的系统能够准确、高效地评估出器件抗辐照性能。系统电压识别精度为0.1 μV，最高可支持24位数模转换器监测，单粒子效应电流变化与寄存器翻转监测频率分别为50 Hz与100 Hz，总剂量效应时单次表征参数遍历时间为8 s。  
        关键词：数模转换器;总剂量效应;单粒子效应;LabVIEW   
        47
        |
        11
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298518 false
        发布时间：2021-05-24

        同步辐射技术及应用

      • 张国庆,张明美,王少锋,贾永锋
        2016, 39(11): 110103. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110103
        摘要：毒砂的氧化溶解是环境As污染的重要来源之一。本研究对毒砂的氧化反应过程及产物进行了研究。考察了不同参数：pH、溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）对毒砂氧化反应的影响，利用X射线吸收精细结构（X-ray Absorption Fine Structure，XAFS）分析了毒砂氧化过程中As的形态转化。XAFS光谱学数据表明，pH=4时，毒砂发生较强的氧化反应，释放的As（V）被氧化过程中形成的铁氧化物吸附；pH=7时，毒砂氧化释放的As（III）被铁氧化物吸附，表面存在少量的类似雄黄（AsS）的物质；而pH=9时，毒砂几乎不发生氧化，表面只存在少量的硫代亚砷。结果表明，pH是影响毒砂氧化的重要因素。中碱性条件下，毒砂氧化反应释放出的Fe快速形成了Fe的氧化物沉淀，包裹在毒砂的表面，阻碍毒砂继续氧化。  
        关键词：毒砂;氧化反应;铁氧化物;X射线吸收精细结构   
        20
        |
        11
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298229 false
        发布时间：2021-05-24
      • 王春鹏,许子健,陶旭磊,邰仁忠
        2016, 39(11): 110102. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110102
        摘要：X射线重叠关联成像技术所采用的常规相位恢复迭代算法均把入射光视为完全相干的单色光（即单态入射光），把样品视为稳定平衡的（即单态样品），把实验过程中成像系统内所有光学元器件的响应视为固定不变的。然而在实际实验中，上述三个条件很难得到同时保证。在非理想的实验条件下，任何单态条件发生变化或者出现多重态混合，其造成的退相干效应均会使衍射图样变得模糊，严重降低利用单态相位恢复迭代算法获得的重建图像质量。为了消除各种来源的混合态效应的负面影响，本文利用多模式拓展重叠关联迭代引擎算法（Mm-ePIE）和子像素上采样拓展重叠关联迭代引擎算法（Us-ePIE）这两种不同的混合态分解算法对实验数据进行处理。重建结果表明，不同来源的混合态效应（退相干效应）的分解结果在重建探针函数和重建样品函数中均得到了体现，两种混合态分解算法均能够显著改善重建图像的质量。其中多模式算法Mm-ePIE在消除入射探针的非相干效应方面更胜一筹。  
        关键词：X射线扫描相干衍射成像;混合态;X射线显微;相位恢复迭代算法   
        16
        |
        12
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298257 false
        发布时间：2021-05-24
      • 秦宏亮,赵雁,王楠,祝万钱,徐中民
        2016, 39(11): 110101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110101
        摘要：上海光源在BL19U波荡器直线节首次建成了canted光束线。由于canted双线的水平夹角仅为6 mrad，在束线光学元件的空间布局上非常紧张。顺序错开放置、共用真空腔体以及采用偏转镜是canted光束线布局的主要方式。本文主要讨论了上海光源canted光束线在白光狭缝、单色器以及偏转镜等关键部件进行束线布局时的设计方案和指标。BL19U-canted光束线机械系统自2015年初开放运行以来，已经稳定运行超过6 000 h。  
        关键词：同步辐射;canted光束线;束线布局   
        30
        |
        12
        |
        2
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298285 false
        发布时间：2021-05-24

        低能加速器技术、射线技术及应用

      • 吴和喜,葛良全,罗耀耀,刘义保,余飞
        2016, 39(11): 110201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110201
        摘要：在天然辐射环境下，无法找到仅含单一天然放射性系列的近似无限大地层用于获取航空γ谱仪的响应谱，这是导致无法利用最小二乘法解析航空γ能谱的关键问题所在。本文基于介质互换原理、地层模块化与分能区多次模拟的思想，通过构建Monte Carlo组合模型，从而获得了含不同放射性物质的任意形状地层上空航空γ谱仪的响应谱。依据航空γ能谱测点上γ辐射来源与石家庄动态带分析，建立了一套可靠的最小二乘法航空γ能谱解析模型。通过对野外10 km测线分析发现，当地层含量大于4×10-6时，该方法与标准方法分析结果相当。同时该方法为人工放射性核素响应谱的剥离提供参考。  
        关键词：航空γ谱仪;MonteCarlo模拟;最小二乘法   
        22
        |
        10
        |
        3
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298272 false
        发布时间：2021-05-24

        核化学、放射化学、放射性药物和核医学

      • 何建超,王和义,肖成建,李佳懋,侯京伟,夏修龙
        2016, 39(11): 110301. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110301
        摘要：Pt/PTFE/泡沫SiC规整疏水催化剂可用于氢-水液相催化交换反应（Liquid-phase catalytic exchange process，LPCE）进行水去氚化（Water detritiation system，WDS）。为研究浸渍溶液对该催化剂性能的影响，以丙酮、乙二醇、无水乙醇分别配制不同的氯铂酸-有机溶液，直接浸渍具有疏水性的PTFE/泡沫SiC，250℃气相还原，从而制备Pt/PTFE/泡沫SiC规整疏水催化剂。利用X射线衍射分析（X-ray diffraction，XRD）、X射线光电子能谱分析（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）、透射电子显微镜（Transmission electron microscope，TEM）等表征手段分析所得催化剂的结构与组成，并研究其氢-水液相催化交换性能。三种催化剂的平均粒径分别为9.3 nm、3.6 nm、6.8 nm，乙二醇对Pt粒子有保护作用，得到的平均粒径最小。Pt存在Pt（0）、Pt（II）和Pt（IV）三种价态，氯铂酸-乙醇和氯铂酸-乙二醇制备的催化剂中0价态均为主要价态，Pt（0）比例分别为47.60%和43.97%，氯铂酸-丙酮制备的催化剂中4价态为主要价态。根据LPCE性能测试结果，氯铂酸-乙二醇制备的催化剂柱效率最高，说明催化剂中Pt（0）价态比例接近时，Pt粒子粒径大小对氢-水液相催化交换反应的影响更明显。揭示乙二醇为优选溶剂。  
        关键词：Pt/PTFE/泡沫SiC;疏水催化剂;液相催化交换反应;浸渍溶液   
        25
        |
        11
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298277 false
        发布时间：2021-05-24

        核能科学与工程

      • 李伟,苏光辉,秋穗正,田文喜,陈平,李垣明
        2016, 39(11): 110601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110601
        摘要：在计算稳定性的改进方面，修正RELAP5程序中的虚拟质量力（Virtual mass force）形式，同时添加了新的界面压力项（Interface pressure）；在计算精度的改进方面，采用具有总变差减小（Total variation diminish，TVD）特点的高精度通量限制器（Flux limiter）方法取代RELAP5程序原本的一阶迎风方法来离散质量和能量守恒方程中的对流项。在模拟水平管道内空泡份额微扰随时间发展的数值实验中，相比改进前的RELAP5，改进后的RELAP5计算得到的微扰幅度并未增长；在模拟液相沉降的数值实验中，改进前的RELAP5程序计算得到了不真实的空泡份额分布，而改进后的RELAP5在不同的网格数量下能够得到收敛的稳定解。对Ransom水龙头数值实验和Marviken CFT 15大破口喷放实验的计算表明，改进后的具有二阶TVD格式的RELAP5程序能够得到更接近实验数据的计算结果。  
        关键词：RELAP5;稳定性;精确性;双曲性;虚拟质量力;界面压力项   
        30
        |
        10
        |
        1
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298564 false
        发布时间：2021-05-24
      • 肖会文,刘国明,姚红,高鑫
        2016, 39(11): 110602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110602
        摘要：随着我国能源形势的发展，核电将面临调峰运行的挑战。CNP600是我国现役的重要堆型，有必要对CNP600长期低功率运行进行评估。为了验证CNP600在长期低功率运行时中子学方面的安全性，从反应堆物理角度对CNP600长期低功率运行进行初步分析，包括长期低功率运行对堆芯径向及轴向功率分布的影响、停堆深度、焓升因子F△H与功率峰因子FQ的变化、燃耗及最大线功率的变化。计算结果显示，CNP600实行长期低功率运行对径向功率分布的改变很小，对轴向功率偏移的改变剧烈，通过控制棒的调节，可以维持轴向功率偏移的稳定；停堆深度、F△H、燃耗及最大线功率密度均满足安全要求。初步的分析结果表明，CNP600在反应堆方面能满足长期低功率运行。  
        关键词：长期低功率运行;CNP600;反应堆物理   
        21
        |
        12
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298606 false
        发布时间：2021-05-24
      • 李璐,张竞宇,郭庆洋,陈义学
        2016, 39(11): 110603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.110603
        摘要：水冷聚变堆中结构材料活化腐蚀产物和冷却剂活化产物是正常运行工况下的最主要放射性来源，也是反应堆运行及维护过程中工作人员辐照剂量的直接来源。本文使用CATE V2.1程序对国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）LIM-OBB（Limiter-Out-Board Baffle）冷却回路的活化腐蚀产物和水活化产物进行模拟计算，并根据CATE模拟得到的放射性活度通过点核积分程序分别计算正常运行1.2 a及停堆15 d的剂量率。计算结果表明，反应堆运行期间冷却剂活化产物比活度和剂量率远大于结构材料活化腐蚀产物，而停堆后冷却剂活化产物迅速衰变完，结构材料的活化腐蚀产物成为比活度和剂量率的主要来源。  
        关键词：结构材料活化腐蚀产物;冷却剂活化产物;国际热核聚变实验堆;CATE 2.1   
        24
        |
        13
        |
        4
        <HTML>
        <网络PDF><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 10298607 false
        发布时间：2021-05-24
      0