液闪TDCR方法测量(55)^Fe核素活度

为准确测量(55)^Fe核素活度,本研究采用液闪三双符合比(Triple-to-double Coincidence Ratio,TDCR)方法,首先根据(55)^Fe的核衰变与原子壳层数据,应用随机原子重排模型计算得到(55)^Fe在闪烁液中的电子沉积谱,其次基于自由参数模型计算单能电子在液闪中的计数效率,然后对所有沉积电子的效率进行求和得到(55)^Fe的总效率曲线,最后通过实验测量TDCR值,并结合总效率曲线导出实验计数效率,从而实现(55)^Fe活度的绝对测量。实验观测到光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)量子效率非对称效应,各样品的修正因子在1.001~1.005之间。(55)^Fe比活度测量结果为94.15 kBq·g^(-1),相对标准不确定度为0.45%。结果表明:液闪TDCR方法测量(55)^Fe可得到较低的相对标准不确定度。液体闪烁计数器对(55)^Fe具有较高的探测效率,两管符合逻辑相加效率达到63%以上。考虑PMT量子效率非对称修正后,得到了更一致的结果。

三双符合比-切伦科夫方法中β核素壁效应的影响

为分析三双符合比-切伦科夫(TDCR(Triple-to-double Coincidence Ratio)-切伦科夫)方法中壁效应对效率计算的影响。首先,对β粒子在溶液到瓶壁过程的输运进行分段分析,得到不同能量的粒子在不同材料中的沉积能谱与所产生的切伦科夫光子数的关系式,并对其进行了计算上的简化,进一步完善TDCR-切伦科夫效率的计算模型;之后利用Geant4计算了β在介质和瓶壁中的沉积谱,得到考虑了壁效应的切伦科夫光子数与β能量的关系曲线以用于对核素的效率计算;最后开展了多种纯β核素的实验测量以验证考虑壁效应后的计算模型的准确性。结果显示:考虑壁效应后的TDCR-切伦科夫方法与液闪方法的结果在不确定度范围内一致,且对高能β核素,其结果与液闪之间的相对偏差由原方法的0.47%降低至0.02%(^(90)Y),0.64%降低至−0.16%(^(32)P),表明考虑壁效应后的TDCR-切伦科夫方法对高能β核素的测量结果更准确。

超塑成形工艺对TC21合金超塑性的影响

分析对比了一步与两步超塑成形法对未经特殊细化的TC21钛合金超塑性和显微组织的影响。研究结果表明:在变形温度为870~930℃范围内,两步超塑成形伸长率明显好于一步超塑成形。在变形温度为870℃,第1步和第2步应变速率均为3.3×10-4s-1,预应变量为50%,间隙保温时间为20 min时,两步超塑成形的伸长率达到最大值为438.60%,和恒应变速率的一步超塑成形相比,伸长率提高了74.72%。真应力-应变曲线表明:两步超塑成形时,第2步开始时的应力明显小于第1步结束时的应力,第1步变形对金属产生了一定的软化作用。显微组织显示:动态再结晶一直伴随着整个两步超塑性变形过程,再结晶行为的发生为塑性变形提供了细小等轴组织,有利于该合金超塑性的提高。

基于Murty判据的TB8钛合金加工图及变形区分析

采用Gleeble3500对TB8钛合金进行等温恒应变速率热模拟压缩试验,研究该合金在温度750～900℃、应变速率0.001～10 s^-1热变形参数范围内基于Murty判据的加工图,并分析TB8钛合金的热变形行为。结果表明：TB8钛合金的失稳变形区为：温度750～780℃,应变速率0.03～10 s^-1;温度780～900℃,0.35～10 s^-1,发生失稳变形后的组织特征为局部流动及β相晶粒的不均匀变形。较佳的稳定变形区为：温度815～885℃、应变速率0.03～0.1 s^-1,发生稳定变形后的组织为动态再结晶后的等轴组织。结合预测的稳定变形区及显微组织特征可知,在单相区850℃变形时,0.1 s^-1作为动态回复及动态再结晶的临界应变速率。

累积法测量土壤氡析出率的模拟计算

通过氡在土壤中产生、衰变和扩散迁移规律的分析 ,建立模型 ,用数值方法模拟计算了累积法测量氡析出率时 ,集氡罩内氡浓度与氡析出率随时间变化规律。分析后认为用有效衰变常数计算氡析出率时 ,集氡罩应有一定高度 (本文条件下为 0 .5 m) ,而底部面积应当较小 ;用氡浓度增长曲线线性部分的斜率 (斜率法 )计算氡析出率时 ,集氡罩高度应当较低一些 ,但要适当选取累积时间 ,集氡罩底部面积则可适当大一些。

3C-SiC辐照诱发缺陷演化及温度效应分子动力学模拟

运用分子动力学方法,采用LAMMPS程序模拟了3C-SiC中的级联碰撞过程。研究了不同初始运动方向、不同能量下的PKA级联碰撞产生点缺陷的演化,结果表明,级联碰撞产生的空位数与PKA初始运动方向无关而与PKA能量之间呈线性关系。通过对级联碰撞过程中热峰、损伤区域瞬态温度分布分析可看出,级联碰撞过程中会产生高温区域,且此区域大小随时间的变化与PKA能量无关。

Fe掺杂SnO_2稀磁半导体超精细场的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论线性缀加平面波方法的WIEN2k程序,计算Fe掺杂SnO2稀磁半导体的电子结构和磁性,计算中性电荷态Fe0和电荷受主态Fe1-或Fe2-。结果表明,Fe掺杂SnO2的基态都是铁磁态,O空位更容易出现在Fe原子周围。中性电荷态Fe0磁矩较小,Fe1-或Fe2-态磁矩变大,并且计算的磁超精细场和磁矩与穆斯堡尔谱测量结果相符合。电子结构分析表明,掺杂Fe-3d轨道与氧八面体O-2p轨道相互作用,造成3d轨道能级分裂。不同电荷态下,能级分裂的程度不同,从而影响电子填充3d轨道的模式。3d轨道中未成对电子数增加,处于高自旋态的Fe原子是产生巨磁矩的原因。

HI-13串列加速器核物理应用研究发展现状和展望

HI-13串列加速器建设开始,核物理应用研究即为其一主要研究和发展方向。过去30多年,从设备和装置建设开始,核物理应用研究得到很大发展,取得了一批优秀的研究成果。本文主要介绍HI-13串列加速器的航天电子元器件抗辐射加固、辐射生物效应、加速器质谱、核孔膜和防伪标识、在线和离线核效应等核物理应用研究发展现状,展望了依托在建的预期2021年底投入运行的HI-13串列加速器-超导直线加速器和多粒子可变能量回旋加速器的创新性、前沿性和实用性的核物理应用研究。

低能β活度微量热计性能研究

研制了10μW级放射性活度微量热计绝对测量装置。进行了等温双杯量热计计体设计和最佳半导体热电偶数目的理论计算及热电偶噪声水平估算,编写了微量热计数据获取和数据处理软件,进行了电热校准实验。对该装置的校准结果表明,在输入15μW电功率条件下,校准不确定度在2%以内。

钨辐射损伤随辐照剂量变化的重离子辐照模拟研究

采用重离子辐照模拟方法和正电子湮没寿命测量技术研究了钨辐射损伤随辐照剂量的变化。20,60和90 dpa(每个原子的位移次数)辐照损伤水平的实验结果表明,辐照在钨中产生单空位、双空位、位错和空位团等缺陷;随辐照剂量的增大,单空位、双空位和位错浓度增加,空位团的尺度和浓度都随之增大。

西安脉冲堆~3He快中子夹心谱仪的方案设计

本文介绍了3He快中子夹心谱仪的气体填充、探测器、三通道数字符合和数据分析处理系统,描述了探测器系统的理论分析及实验标定方法,提出了谱仪符合本底计数的来源,给出了扣除几种符合本底的理论和实验方法,研究结果表明本工作可指导3He快中子夹心谱仪的深入研究。

液闪TDCR活度测量装置的研制

建立了基于效率计算的液闪三双符合比活度测量装置，通过设定甄别阈、扩展死时间、符合技术手段消除了光电倍增管的热噪声和余后脉冲的影响。该装置测量氚水、14C和99Tc的双管符合探测效率达到54％、96．2％和97．2％。用NIST氚水标准物质对新建立的实验装置进行验证，En数检验结果满意。

^(89)Rb半衰期测量

89Rb是重要的裂变产物核素,半衰期是其一项非常重要的核参数。本文采用参考源法,运用双HPGe探头距离接续测定了89Rb的半衰期。参考源法利用待测源和参考源的γ射线全能峰之比消除了测量过程中死时间和脉冲堆积带来的计数修正影响。由于89Rb半衰期较短,数据分析运用了半衰期迭代法,并用平移法归一探头测量数据,最终实验测得89Rb半衰期为(14.41±0.04)min。

^7Be半衰期的精确测量

用两套γ谱仪精确测量了注入到天然铍和天然金中的7Be发生电子俘获的半衰期.测得7Be在天然铍中半衰期为53.275(25)d,在天然Au中为53.270(19)d.该结果还表明,在这两种材料中7Be半衰期的相对变化小于0.12%.

氚化水放射性活度的绝对测量

液体闪烁计数器具有无自吸收、制源简单、操作简便等特点,测量氚化水具有一定优势。利用液闪CIEMAT/NIST方法和三双符合比(TDCR)方法校准氚化水的比活度,旨在为氚化水标准物质的研制提供定值手段。以54 Mn作为示踪核素应用CIEMAT/NIST方法标准化氚化水比活度,合成标准不确定度为0.80%。液闪TDCR方法应用装配有3个光电倍增管的计数器,根据测量的符合信息直接计算得到探测效率,绝对测量氚化水比活度,合成标准不确定度为0.66%。应用这两种方法测量了同一组氚化水淬灭系列源,测量结果 En数检验满意。

质子辐照不锈钢中氢气泡产生和演化研究

采用质子辐照模拟方法和正电子湮没寿命测量方法研究了质子辐照在国产改进型316L不锈钢中产生的氢气泡及其随辐照质子注量的演化过程。5×1012,5×1013,5×1014/cm2质子辐照的实验结果表明,辐照在不锈钢中产生氢气泡的尺度随辐照质子注量增加而增大,在质子注量为5×1014/cm2时氢气泡尺寸达到0.62 nm,气泡的浓度随质子注量增加而减小。

^(142)La活度及主要γ射线发射几率实验测量

利用数字符合方法对短寿命核素142La的活度和641 keV的γ射线绝对发射几率进行了实验测量。142La活度测量结果的合成标准不确定度小于0.46%,641.285 keV的γ射线发射几率测量结果为0.473±0.005(k=1),与《同位素表》第8版推荐数据0.474±0.005的相对偏差为-0.24%。此外,还依据γ射线发射几率测量工作中获取的数据,得到了142La的半衰期为(91.0±0.7)min,与《同位素表》第8版推荐数据(91.1±0.5)min的相对偏差小于0.2%。

液闪三双符合比方法测量^(99)Tc放射性活度

液闪三双符合比(TDCR)方法采用3个光电倍增管对称放置的液闪计数器,利用三管符合和三对两管符合的计数计算液闪探测效率,从而得到放射性活度,不需要使用标准源对仪器进行效率刻度,是一种放射性活度绝对测量方法。由于具有无自吸收、制源简单、操作简便、一致性好等优点,已广泛应用于纯β衰变核素放射性活度的测量。介绍了液闪TDCR方法的基本原理和液闪TDCR活度测量装置,并绝对测量了纯β衰变核素99Tc放射性活度,测量不确定度小于0.3%。

^(55)Fe溶液活度测量国际比对

首次用CIEMAT/NIST方法参加了BIPM(国际计量局)组织的55Fe放射性溶液活度测量国际关键比对,用该方法获得的测量结果与比对结果平均值在0.5%内一致,验证了我国放射性活度国家基准量值的国际等效性。

PdAgH_x金属氢化物正电子湮没研究

在 77—295 K温区和氢浓度 0—0. 35范围采用正电子湮没寿命测量方法研究了Pd0. 75Ag0. 25Hx氢化物合金. 充氢后正电子湮没寿命谱可以用两个寿命成分表征. 短寿命成分τ1不随温度和氢浓度变化, 是自由正电子湮没寿命; 长寿命成分τ2及其相对强度I2不随温度变化, 但随氢浓度的增加分别增大和减小, τ2是氢气泡捕获的正电子湮没寿命, τ2增大和I2减小说明随氢浓度增大氢聚集成的气泡的尺度增大, 而浓度减小. 实验结果表明, 氢脆的微观机理是氢气泡致脆.