基于可移动中子源的瞬发γ活化成像研究进展

瞬发γ活化成像技术基于瞬发γ射线中子活化分析,结合准直测量或者伴随粒子测量手段,以实现对样品内部中元素位置分布的测量。当前大多数相关研究都是基于大型中子源开展的,这限制了该技术的应用场景,可移动小型化中子源是该技术现场应用的必然要求。基于可移动中子源的瞬发伽马活化成像技术按照准直方式可分为基于单孔准直、编码孔准直及伴随粒子测量三类,对其技术原理、研究进展及仍存在的问题进行介绍与讨论。目前的技术在空间分辨率上还需要进一步提升,未来将进一步结合图像处理算法提高成像质量并降低测量时间。

基于中子/瞬发γ射线联合测量的中子剂量监测模拟研究

辐射场下的中子周围剂量当量率监测具有重要意义,其可以反应核设施运行状况以及辐射防护信息。目前常用的监测仪器为基于单探测器、单慢化体的A-B型剂量当量率仪,其响应曲线与“中子注量-周围剂量当量转换系数”有较大的差异,导致测量结果误差较大。为提升中子剂量仪测量结果的准确性,对基于中子和瞬发γ射线联合监测中子剂量率开展研究。利用铅块、含硼聚乙烯、有机玻璃和氯化钠组合而成的转换材料,通过蒙特卡罗模拟计算B、H、Cl、Pb、C和O元素对不同能量中子的响应,利用响应曲线结合LB6411型剂量仪的响应曲线进行线性拟合,得到与“中子注量-周围剂量当量转换系数”更为接近的响应曲线。通过差分进化算法计算得到线性拟合系数,结果显示,新的响应曲线在1×10^(-8)~16 MeV能量区间内与h_(φ)响应曲线更贴近,二者的相对偏差在50%之内。联合测量中子与瞬发γ射线对中子周围剂量当量率进行监测可行,为中子剂量仪校准和研发提供了新的方向和支持。

基于EJ-301液闪的快中子多重性测量装置对Pu样品质量的测量研究

快中子多重性测量技术(FNMC)可以对保密封装或者非固定状态的核裂变材料的质量进行无损检测,且不需要标准样品刻度,在核保障领域,特别是核材料衡算方面具有重要的意义。该文研究了EJ-301液体闪烁体探测器组成的快中子多重性测量装置对Pu样品质量测量的准确性。利用Geant4模拟软件搭建了1×6 EJ-301液体闪烁体探测器组成的快中子多重性测量系统,并对Pu-240自发裂变中子源的方向、能量、时间分布进行了模拟。通过对不同质量的Pu-240源进行多重性质量计算,得到其相对质量偏差均在10%以下,但随着裂变材料质量的增加,相对质量偏差也相应增加。对钚金属进行多重性测量,得到其平均相对质量偏差为15.5%左右,偏差相对于模拟结果较大的原因可能由n/γ甄别误差导致。该结果比中子多重性测量装置的相对质量偏差降低了16%。结果表明,基于EJ-301液闪的快中子多重性测量装置能够较好地实现对钚金属的质量测量。

面向PGNAA技术的碘化钠探测器MCNP模拟计算

碘化钠(NaI)探测器因其优秀的探测效率和相对较低的成本在瞬发γ射线中子活化分析技术(prompt gamma-ray neutron activation analysis,PGNAA)中具有广泛应用。为了获取PGNAA测量过程中探测器对γ射线的响应,针对NaI探测器建立了蒙特卡罗模型,基于该模型对中子以及γ射线输运过程进行模拟计算。对^(60)Co、^(137)Cs、^(152)Eu、^(133)Ba和^(241)Am标准点源以及^(137)Cs水体源进行了测量分析,并与MCNP模拟计算进行对比,结果显示两者吻合。之后结合D-D中子发生器对水溶液进行测量,并分析H元素辐射俘获反应产生的2.223 MeV特征γ射线。研究结果表明,MCNP模拟计算的H元素特征峰计数与测量的结果偏差为13%,证明了MCNP建立的NaI测量系统模型能够实现对γ和中子混合输运过程的模拟仿真,可为后续系统优化工作的开展奠定基础。

基于瞬发伽马活化分析技术对大体积样品Er元素的测量研究

在大多数反应堆中,为了增加堆芯寿命和提高经济效益,考虑在燃料棒中掺入一部分可燃中子毒物来增加其燃耗深度。铒(Er)是一种常见的可燃中子毒物,为了解决这类燃料棒生产过程中Er元素含量的在线监测问题,使用瞬发伽马活化分析技术(Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis,PGNAA)对大体积样品进行了在线检测研究。利用镅铍(AmBe)同位素中子源和高纯锗搭建试验测量平台,选用氧化铒(Er_(2)O_(3))作为样品,同时结合MCNP进行模拟计算。结果显示,样品的质量和特征峰净面积在经过中子自屏蔽修正后成线性变化关系。该平台对铒元素的质量检测限为24.2 g,相对标准偏差为3.65%,相对误差为3.47%;准确度和精密度受数据统计涨落的影响,后续将对设备进行优化,以增加监测准确度和精密度。研究结果证明了利用该方法进行在线监测的可行性,并为后续使用热中子测量铒元素含量和修正大体积样品中子自屏蔽效应奠定了基础。

核设施通风过滤器放射性实时监测可行性模拟研究

为优化测量核设施通风过滤器放射性水平中工作人员手持便携式仪表贴近过滤器测量的现状,模拟研究了将γ射线剂量率测量设备放置于通风过滤器内部实时监测的可行性。采用MCNP程序分别对GM管探测器和闪烁体探测器进行了模拟计算,并进行了优化设计。研究结果表明:该方法切实可行,具有良好的应用前景。

基于瞬发伽马中子活化分析技术的金属样品检测研究

在合金材料的生产过程中,不同金属元素的含量改变对产品的性能以及可靠性有重要的影响,通过在线检测技术能够对产品中不同元素含量进行实时分析,从而指导其工业生产过程,提高产品质量。目前常规的无损检测方法受限于分析深度,无法对样品内部成分进行分析,从而影响测量结果的准确性。瞬发伽马中子活化分析(PGNAA)技术是一种高灵敏度、多元素同时分析的无损检测技术,可以对大块样品进行快速分析。针对PGNAA技术在大体积金属样品检测的可行性进行研究,通过测量快中子与样品发生非弹性散射反应激发的伽马射线对样品成分进行分析。搭建了一套测量系统,包括D-T中子发生器,中子反射体,中子准直体,高纯锗(HPGe)探测器及探测器屏蔽防护。首先,对Fe,Ti,Cr,Ni和Cu等5种金属元素进行了分析研究。对不同质量下的样品进行测量,通过伽马能谱处理软件GAMMAFIT对HPGe探测器测量到的特征伽马峰进行拟合,获得全能峰的净面积。分析全能峰净面积与样品质量之间的响应,对探测器的探测效率变化造成的非线性响应进行修正,得到不同元素的校准曲线,结果显示各元素修正后的校准曲线均具有良好的线型关系。对不同元素的质量检测限进行分析,不同金属元素的质量检测限分别为Fe(44 g),Ti(25 g),Cr(33 g),Ni(108 g)和Cu(72 g)。利用测量系统对不锈钢合金样品中的Fe和Cr元素含量测量开展了研究,通过测量标准样品建立了Fe和Cr元素的定标曲线,并对未知样品进行了测量分析。同时与X射线荧光光谱(XRF)测量结果进行了对比分析,结果表明两种方法的Fe元素和Cr元素测量值偏差分别为4.08%和2.97%。研究结果表明,利用PGNAA技术可以对多种金属元素和合金样品进行测量分析,为后续其他金属样品的检测奠定了研究基础。

超声波清洗对不同蔬菜中农药残留的去除效果探究

研究旨在通过超声波清洗来降低蔬菜中农药残留量,研究高效、安全的农药去除条件,以期为蔬菜的采后超声波清洗产业化发展提供技术支持。以超声波功率、超声时间和超声温度3个因素设计正交试验,得出不同蔬菜的超声波清洗条件的最佳组合,进而比较不同蔬菜的农药残留去除效果。结果表明:超声波清洗对于叶类菠菜、小白菜和茄果类青椒的农药残留去除效果较好,农药去除率分别达到92.7%、92.1%、90.2%,但是对于块根类胡萝卜、白萝卜的清除效果不明显,最佳农药去除率仍低于30%。超声波清洗处理对不同蔬菜中农药残留的去除效果是不同的,叶类、茄果类蔬菜的去除效果要优于块根类蔬菜。

中子场及γ射线自吸收在PGNAA测量中的影响研究

在中子活化瞬发γ射线分析(PGNAA)技术测量中,被测样品内部中子场分布及γ射线自吸收对测量结果有一定影响。针对一套水溶液样品中有害元素的检测装置,通过对两种效应统一考虑并进行了理论计算,建立了一套相应的理论修正模型,并将其应用于检测装置的蒙特卡罗模拟计算结果中。结果表明,经该理论模型修正后,样品中中子场分布及γ射线自吸收对分析结果所造成的影响得到了显著改善。

基于快中子激发γ射线活化分析的柱状金属元素分布检测研究

利用氘-氚中子发生器结合高纯锗探测器搭建了平台,选取不锈钢柱状作为样品进行测量,对Fe和Cr元素的含量以及分布进行分析.通过蒙特卡罗模拟计算分析了样品处的有效快中子通量,并对标准样品进行了测量.结果显示,Fe和Cr的含量与特征峰净面积成线性变化关系,检测限分别为24.98%和11.54%,平台对Fe和Cr的空间分辨率分别为1.65和1.83 cm.该平台对未知样品中的Fe和Cr的分析结果与X荧光分析结果的偏差在7%之内.研究结果为该技术在后续实际应用提供了研究基础.

基于快中子激发γ射线活化的铒元素测量研究

在核燃料的生产过程中会添加中子毒物提高性能,铒是一种常见的中子毒物,在这类核燃料生产过程中需要对铒的含量进行测量分析,而瞬发γ射线中子活化分析(Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis,PGNAA)是一种适用于大体积样品检测的无损检测技术。针对PGNAA技术对大体积铒样品检测的可行性进行了研究,利用氘-氚(D-T)中子发生器和高纯锗探测器搭建了测量平台,选取氧化铒作为样品,利用快中子与铒元素反应发射的815.9 keV特征峰进行测量分析,对样品处的中子能谱信息进行了模拟计算和实验分析,并对样品的校准曲线进行了刻度。结果显示,特征峰含量与铒元素的质量呈现良好的线性关系,该测量平台对铒元素的检测限为28 g,同时发现238U的伴生γ射线对于特征峰测量无干扰,研究结果为后续的核燃料中铒元素分析奠定了研究基础。

PGNAA-XRF联合检测水溶液中重金属的研究

重金属污染越来越受到人们的关注,迫切需要开发具有高精度的原位检测技术。瞬发伽玛中子活化分析(PGNAA)技术具有原位、无损、快速等优点而被广泛应用于重金属测量,但由于目前原位检测装置中使用的中子源通量相对较低,因此对一些重金属元素分析精度相对不高。为提高测量精度,直接利用PGNAA技术中的瞬发特征γ射线充当传统X荧光光谱分析的激发源,来激发重金属元素的特征X射线荧光(XRF)信息,提出了一种PGNAA-XRF联合检测水溶液中重金属元素的方法,并设计了一套由BGO和带铍窗的NaI组成的双探测器联合检测装置,分别用来探测PGNAA中瞬发特征γ射线和特征X荧光信息。通过MCNP分别模拟研究了Cr,Cd,Hg和Pb的浓度(ci)对瞬发特征γ射线强度(Iγ)和特征X荧光强度(IX)的影响,模拟结果表明该装置中Cr,Cd,Hg和Pb元素的Iγ和IX均与ci成良好的线性关系,并建立了联合检测方法的经验公式。比较重金属元素特征X射线荧光发现,该联合方法对Hg和Pb等高原子序数重金属的检测较灵敏,最后计算得到该装置对Hg和Pb等重金属元素的检测限分别为17.4和24.2mg·kg-1。

基于多编码板准直器的瞬发γ射线活化成像

瞬发γ射线活化成像(Prompt Gamma-ray Activation Image,PGAI)技术可对大体积样品内部元素分布进行无损测量,具有广阔的应用前景。目前,PGAI测量平台主要集中在能够提供高中子通量的反应堆中子源上,限制了该技术的现场应用,基于中子发生器和同位素中子源的PGAI技术可用于现场测量,但其较低的中子通量使得测量图像分辨率差。针对此问题,提出一种基于多编码版准直器的PGAI成像方法,采用36块编码准直板和最大似然期望最大化(Maximum Likelihood Expectation Maximization,MLEM)算法对板状样品中的氯(Cl)元素空间分布进行测量分析,编码板的开孔大小为1 cm×1 cm。利用蒙特卡罗程序MCNP对6 cm×6 cm×1 cm(长×宽×厚)样品进行了模拟实验,结果显示:重建图像与原图像的相对偏差为0.0658,结构相似性(Structural Similarity,SSIM)为0.9521;表明利用该方法可以对Cl元素的分布进行测量,重建图像与设置的样品图像吻合。

开源软件系统中社会-技术网络的协同演化分析

收集了开源软件项目Vuze 10个连续版本的源代码与开发者交互历史数据,构建对应的软件网络与开发者网络,依次从网络规模、平均度、最短路径和聚类系数,以及社区结构4个方面对比了两类网络的协同演化。结果表明:软件网络以3-4个版本周期性增长,而开发者网络呈明显的线性增长;整体上平均度均满足近似线性增长;'小世界'特性越来越明显,最短路径周期性下降,但开发者间局部合作更明显;模块度呈下降趋势,但开发者网络中波动更大。

叶类蔬菜中氨基甲酸酯类农药残留的超声波清洗条件优化

研究旨在通过优化超声波清洗条件降低叶类蔬菜中氨基甲酸酯类农药的残留量,研究高效、安全的农药去除方法,以期为叶类蔬菜的采后超声波清洗产业化发展提供技术支持。通过比较超声波处理与清水漂洗处理在农药去除率中的差异性,并且从超声波功率、清洗时间和清洗温度等方面探究超声波处理对果蔬中氨基甲酸酯类农药残留的清除效果,然后通过正交试验得出超声波清洗条件的最佳组合,最后结合超声波清洗对叶类蔬菜中营养成分的影响,从而得出叶类蔬菜中氨基甲酸酯类农药残留的超声波清洗最佳条件。实验结果显示:当超声波功率为100 W,清洗时间为5 min,清洗温度为19℃时,得到菠菜的最佳清洗效果,农药去除率可以达到92.7%;当超声波功率70 W,清洗时间5 min,清洗温度19℃时,得到小白菜的最佳清洗效果,农药去除率达到92.1%。而且菠菜、小白菜经超声波清洗的去除效果要显著优于清水浸泡去除效果。根据不同清洗条件下抗坏血酸保留率的比较分析,得出:在使用超声波清洗叶类蔬菜时,超声波功率不应超过100 W,清洗时间控制在5 min内,清洗温度不超过25℃,这样既能够有效地去除叶类蔬菜中的农药残留,同时对营养成分也具有较高的保留率。

基于内部边的群体软件开发中的项目推荐方法

开源软件生态系统的快速发展,为软件开发提供了一种新的模式,对开源软件推荐系统的研究已经成为当前一个重要的研究领域。已有的软件工程推荐系统大都利用协同过滤、机器学习以及开发者-项目属性匹配的方法进行推荐,而利用网络结构和网络分析技术进行推荐的研究相对较少。以软件生态系统GNOME为研究对象,构建开发者-项目二分网络,利用二分网络链路预测技术,采用一种基于内部边的方法对开发者进行项目推荐,并与协同过滤方法进行了对比。实验结果表明基于内部边的推荐方法比协同过滤方法更好。

一种基于h指数变体的软件网络节点重要性度量方法

新成员在参与软件项目开发和维护系统时,往往需要花费大量时间去理解系统的结构和功能,为了加速新成员对系统的理解,通常优先推荐他们关注一些系统中更重要的类。大量研究表明软件系统具有明显的复杂网络拓扑形态,可以将软件系统抽象为软件网络模型,通过网络节点重要性度量方法识别软件系统中更重要的类,辅助新成员快速掌握系统的核心结构和功能。目前,关于网络节点重要性度量的方法很多,大多数方法仅考虑邻居节点的度或边的权重。另外,h指数作为一种成功用于定量评估研究人员学术成就的指标也很少应用于软件网络中重要类的识别。作者以Ant、Jung和Maven项目为研究对象,构建对应的加权软件网络模型,结合节点的度和连边的权重信息提出H-NWD、A-NWD和G-NWD 3个h指数的变体指标来度量软件系统中类的重要性,并与已有的度中心性、介数中心性、接近度中心性、特征向量中心性、Page Rank中心性5个常用的复杂网络中心性度量指标进行对比。实验结果表明,本文所提的H-NWD和G-NWD指标与已有的度量指标交集达到80%以上,能够很好地识别软件系统中重要类;在确定类的修改情况下,H-NWD指标与度中心性、特征向量中心性、Page Rank中心性共同识别的重要类节点rank值更靠前,且被识别的其他类节点修改更频繁,相比于已有指标在识别关键类上更准确。

γ辐照联合曝气处理改善污泥脱水性能的研究

采用60Coγ射线辐照预处理城市污水处理厂剩余污泥,通过污泥比阻的变化,研究了辐照中污泥p H、辐照剂量以及曝气处理对污泥脱水性能的影响。结果表明:在γ辐照预处理中,当p H为7左右时,污泥比阻最低,污泥脱水性能最佳;随着辐照剂量的升高,污泥中可溶性有机组分和氨氮含量逐渐增大,污泥比阻降低,污泥脱水性能随之改善;经曝气处理后进行辐照,能进一步降低污泥比阻,显著改善污泥脱水性能。污泥比阻的变化服从一级反应动力学方程。

手绘与生成式AI应用:新媒体视觉创新路径——以中国青年报社“图知道”为例

随着互联网的快速发展和信息获取方式的转变,“读屏时代”到来,视觉传播成为主流形态,视觉内容创新成为媒体行业发展的新动向。本文以中国青年报社“图知道”可视化栏目为例,研究和探讨新媒体视觉传播创新的路径,旨在为媒体行业在视觉内容生产和传播方面的发展提供参考和启示。

电视播出网络的维护技术及风险预防

随着我国社会经济的不断上涨,人民群众的生活水平也在不断提高,电视作为人民群众获取新闻、娱乐信息的主要渠道,已然成为了人民群众日常生活中必不可少的一部分,因此本文就电视播出网络的维护技术及风险预防进行分析,并提出合理的建议。