辐射屏蔽材料的研究进展

介绍了常见的几种具有较强放射性射线的产生机理和特点,详述了防护这些射线的屏蔽材料的种类和屏蔽原理,提出了新型屏蔽材料的发展方向是研究质地轻、体积小和屏蔽效果好的纤维材料及添加稀土合金的复合材料,指出了目前屏蔽材料的研究方向是通过改进材料制备工艺和提高稀土元素在复合材料中所发挥的作用来增强这些材料的屏蔽效果。

高能射线及其屏蔽材料

综述了日常放射性工作中常遇到的几种电离射线,如X射线、γ射线、中子及其他带电粒子的产生机理及其特点,指出了防护这些射线的最有效和最实用的办法是选用适当的屏蔽材料,并详述了这些屏蔽材料的种类和相关的屏蔽原理,提出了屏蔽材料发展方向是研究添加稀土合金的复合材料,并努力提高这些稀土元素在复合材料中所发挥的作用来提高其屏蔽效果。

一个拟建的反应堆冷中子源

为促进中子散射技术在我国的进一步发展,将在一座研究堆上建立一套中子散射实验装置。作为该实验装置的重要组成部分——冷中子源主要包括氢回路系统和氦制冷系统,其中氢回路系统采用单相液氢慢化剂、垂直自然循环的技术模式,这种氢回路具有很好的工作性能和安全特性。氦制冷系统提供的低温氦气在换热器中将冷中子源的全部热载荷带走。本文介绍了反应堆冷中子源的基本原理与布局,详细说明了其主要技术参数。

Ti及氢化物几何与电子结构的密度泛函理论研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的总体能量平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似(GGA),对hcp结构的Ti及Ti-H体系超原胞进行第一性原理计算,获得该体系结构的晶格常数、总体能量、能带结构、态密度以及Mulliken布居数等参数。结果表明:Ti晶胞中引入H原子后,晶体杂质形成能降低,晶胞体积发生膨胀,且随氢含量增加,晶胞晶格畸变程度越大,体积增加越明显;从能带结构、电子态密度分布及布居电荷变化可知,加入H后晶胞中储存H的八面体原子间大部分Ti-Ti键增强,费米面向低能方向移动,合金活性得到改善,发生转移的电子主要以TiP轨道电子为主。

ZEMAX模拟中子相衬成像研究

相衬成像是中子成像领域内的前沿技术,它的成像机理基于中子束的波动性。进行中子相衬成像研究,有必要对这一过程进行仿真计算,但目前尚无模拟中子波动行为的程序出现,本文探讨了利用光学仿真软件ZEMAX对热中子相衬成像过程进行模拟的可行性,介绍了具体的模拟过程和结果,研究了不同的物源距离、物屏距离、点中子源尺寸以及样品尺寸对最终成像结果的影响。仿真结果和理论较为接近,这表明使用该软件模拟中子相衬成像是具有一定的可行性的。

SPRR-300反应堆混凝土屏蔽层内中子注量率分布研究

采用MCNP程序与ANISN程序结合的计算方案获取了SPRR-300反应堆混凝土屏蔽层内的中子注量率分布情况,同时采用固体核径迹探测器测量了混凝土屏蔽层外低水平中子注量率,两者吻合较好,说明了计算结果的可信性。上述结果为反应堆退役工作提供了放射性源项的计算依据。

SPRR-300反应堆中子照相装置准直系统的研制

准直器是中子照相装置的关键组件之一,利用石墨为慢化剂,铋为γ过滤器。采用光阑直径、准直器长度、石墨塞长度可调以实现准直比和镉比的大幅度调节,钢结构水箱快门完成了SPRR-300准直系统设计。实验结果显示设计是合理的,成像质量达ASTM-86达二级以上,能满足不同成像技术和不同样品的中子照相需求。

高能射线及其屏蔽材料

综述了日常放射性工作中常遇到的几种电离射线,如X射线、γ射线、中子及其他带电粒子的产生机理及其特点,指出了防护这些射线的最有效和最实用的办法是选用适当的屏蔽材料,并详述了这些屏蔽材料的种类和相关的屏蔽原理,提出了屏蔽材料发展方向是研究添加稀土合金的复合材料,并努力提高这些稀土元素在复合材料中所发挥的作用来提高其屏蔽效果。

SPRR-300反应堆辐照孔道中子注量率的MCNP程序计算

利用MCNP程序的重复几何结构功能,对SPRR-300的堆芯几何结构进行了简化处理,建立了该堆辐照孔道中子注量率分布计算的数学模型。计算值与实验值的比较结果表明,二者符合很好,验证了本文建立的数学模型的合理性和可行性。

嵌入SiO_2薄膜中的GeO和Ge纳米晶光致发光的研究

作者通过离子注入法得到了镶嵌于SiO2薄膜中的Ge纳米晶,并通过系统的氧化性或还原性退火处理,以改变样品中Ge的氧化物成分组成.分析了不同样品在室温下的光致发光(PL)特性,并结合XRD分析表明:300与400nm附近的荧光峰的发光机制是GeO(nc GeO)纳米晶发光,而不是GeO的缺陷发光;570nm附近的荧光峰的发光机制为Ge纳米晶(nc Ge)发光,而不是Ge及Si界面的缺陷发光.

利用蒙特卡罗方法计算^6LiD中子源的产额与能谱分布

利用6LiD中子源转换靶室将反应堆热中子转换成聚变谱中子 ,可用来进行聚变中子辐照环境下的材料性能研究。应用蒙特卡罗方法模拟聚变谱中子的产生过程 ,从理论上验证了这种中子源的可行性。初步计算表明 :1个热中子作用在6LiD源室外表面将在源室内腔中产生 0 .1314个快中子 ;所产生的快中子具有很好的聚变谱特点 ,能量集中在 13.5～ 15.5MeV之间。

高剂量离子注入直接形成Ge纳米晶的物理机理

研究了单束双能高剂量Ge离子注入、不经过退火在非晶态SiO2薄膜中直接形成镶嵌结构Ge纳米晶的物理机制．实验中利用不加磁分析器的离子注入机，采用Ge弧光放电离化自动形成的Ge^＋和Ge^2＋双电荷离子并存的单束双能离子注入方法，制备了10^16～10^18cm^-2多种剂量Ge离子注入的Si基SiO2薄膜样品．用GIXRD表征了Ge纳米晶的存在，并仔细分析得到了纳米晶形成的阈值剂量．通过TEM分析了Ge纳米晶的深度分布和晶粒尺寸．用SRIM程序分别计算了双能离子在SiO2非晶层的射程和深度分布，与实验结合，得到纳米晶形成的物理机制，即纳米晶的形成与单束双能离子注入时Ge^＋和Ge^2＋相互碰撞产生的能量沉积在SiO2中形成的局域高温有关．

SPRR-300反应堆大热柱内中子注量率及能谱分布

利用MCNP程序校核ANISN程序计算出的堆芯分布,进行一维空间简化的修正;同时采用延伸横向尺寸的方法近似替代无法在一维模型中建立的反射层,以进行横向中子泄漏修正。经此修正后,用一维ANISN程序计算了SPRR-300反应堆热柱内的中子注量率分布和中子能谱。热柱内镉比的程序计算值与实验测量结果基本一致,两者间的偏差在5%以内,个别位置处的偏差不大于10%。这一结果表明,对热柱内中子注量率分布及能谱等深穿透问题,采用确定论一维离散程序ANISN可获得很好的计算结果。

研究堆首次综合应急演习

研究堆首次综合应急演习选取燃料组件烧毁作为初始事件,最高响应等级达到厂区应急状态。演习由研究堆主管所组织,厂区内全体人员参加,模拟白天研究堆满功率连续运行时燃料组件突然烧毁的应急响应。通过演习,发现并解决了存在的一些问题,证明了研究堆应急计划的有效性。

DFT方法研究LaNi_5M(M=0,D,Al)的晶体结构和电子结构

根据密度泛函理论(Density functional theory-DFT),利用总体能量平面波赝势技术,以平面波为基集,计算了LaNi5M(M=0,D,Al)型贮氢材料的晶体结构和电子结构,获得了不同材料的总体能量、键结构、态密度以及Mulliken布居值。根据计算结果,分析并得到了LaNi5、LaNi5D和LaNi4Al电子结构的变化规律,Al取代LaNi5中部分Ni原子时优先取代晶胞中3g位的Ni原子;讨论了LaNi5在吸氘前后键结构和态密度变化情况,并用MS(Material Studio)中的Reflex模块对所建立的模型进行了模拟计算,获得了材料的中子衍射谱图,经比较与实验谱符合较好。

冷中子荧光屏光输出图像仿真计算

冷中子照相是一种新型的中子照相技术,国内对冷中子照相技术的研究尚处于起步阶段。冷中子荧光屏是冷中子照相的关键组件,对冷中子荧光屏的仿真方法进行了研究,分析了冷中子与荧光屏的作用机制,建立了仿真计算模型,得到了荧光屏的点扩散函数(PSF),最终实现了设定样品下荧光屏输出光强分布图像的仿真计算。

300#反应堆瞬发中子衰减常数测量

利用反应堆噪声分析技术测量300#池式研究堆缓发临界下的瞬发中子衰减常数。堆芯采用低富集度U燃料装载,燃料元件带一定燃耗。利用紧靠堆芯布置的两个中子探测器,信号经测量系统和相关软件得到互谱密度,用非线性最小二乘法拟合得到瞬发中子衰减常数。在4 kW功率水平测得缓发临界下的瞬发中子衰减常数cα=(83.4±0.7)s-1。

热中子相衬成像技术的初步探索

介绍了中子相衬成像原理及其特点,对中子相衬成像中的同轴轮廓法进行了重点论述,讨论了相衬成像的条件及实验技术,简介了SPRR-300拟进行的相衬成像技术研究方法。

SPRR-300堆乏燃料组件初步测量

介绍了SPRR-300堆的现状,描述了该堆乏燃料组件γ照射量率测量和γ谱测量的实验条件、步骤,给出了实验结果,并与相应计算数据的进行对比分析,最后讨论了实验的意义和前景。

用活化法测量SPRR-300堆芯相对中子注量率分布

介绍了SPRR-300利用活化法测量堆芯相对中子注量率分布的方法,并给出了测量结果。