无源中子符合计数法测量MOX中钚质量铀干扰修正方法研究

无源中子符合计数法可以在不破坏MOX(mixed oxide)燃料的前提下,测量其中子信号进行符合分析而得出Pu含量,但在MOX燃料的测量应用过程中,Pu自发裂变中子会诱发U产生显著诱发中子信号,对于Pu的测量产生干扰。通过蒙特卡罗模拟与MSR数据处理方法,开展了无源中子符合计数法测量MOX燃料中Pu质量时U产生的诱发中子信号干扰比例模拟研究。模拟结果分别给出了U诱发信号干扰占比随MOX燃料样品PuO_(2)质量含量、密度、质量的变化关系,得到了明确的函数关系式。该方法适用于样品密度在1.5~9.0 g/cm^(3)、质量在10~500 g、PuO_(2)含量在1%~44%范围的MOX燃料无源中子符合计数法测量的修正,修正因子为0.64%~8.49%,适用于快堆及热堆以及不同生产阶段MOX燃料中U、Pu含量的测量分析。

采用无源符合中子法测量含钚材料

研究了无源符合中子法测量不同含Ｐｕ材料的方法和技术。采用高计数率符合中子计数器测量材料中的２４０Ｐｕ等核素自发裂变产生的裂变中子，通过计算等效２４０Ｐｕ量来确定材料中的总含Ｐｕ量。在现场实测了含Ｐｕ炉渣等十多类各种物理形态的材料。讨论了测量数据的修正及误差来源。测量误差一般在８％—１１％，大部分结果与天平称重估算法在１０％内符合。

钚材料对称性属性的γ测量技术研究

通过技术手段核查被核查方申报的封闭容器罐中确实存放着申报的钚部件有助于增强核裁军各方的相互信任。对称性属性是钚部件的一个重要属性,其测量有助于钚部件的核查认证。利用高分辨γ谱仪和旋转样品支架,对三个钚样品进行了轴对称的γ探测实验。实验表明,利用旋转法,通过γ辐射场监测来探测封闭容器罐中钚材料的轴对称性是非常灵感的,但需要两个前提条件:1)容器罐(包括外部结构和内部结构)必须是柱对称的;2)放置钚材料时应尽量让其对称轴(如果有的话)与容器罐的柱对称轴重合。

离子交换色谱流动注射分光光度法测定乏燃料元件溶解液中的钚

为测定乏燃料元件溶解液中钚含量,建立了一个新方法——离子交换色谱流动注射分光光度法。组装了一套仪器,用小颗料Y-701阴离子树脂,自动进样,流通池分光光度测量,采用了合适的洗脱液,获得了理想的钚峰。在Pu/U≈3×10^(-3)时,测定约3μg/ml的钚,相对标准偏差小于5％,25min可完成一次测量,方法简单,快速。

液闪和α谱结合测量痕量钚样品中钚年龄

建立了液闪-α谱法测量241Pu/241Am原子数比得到痕量钚年龄的方法。基于钚、镅的分离,研究纳克量级钚样品的年龄测量技术。用该法分别对已知和未知年龄的钚样品进行了测量,结果表明,已知年龄的钚样品的测量结果与参考值基本一致。本工作建立的痕量钚年龄的测定技术有可能作为核保障和军备控制中钚材料的核查技术。

质谱、α谱联合测定钚年龄

介绍了用质谱和α谱相结合测定钚材料年龄的方法。该方法利用质谱计测得试样中239Pu相对于241Pu比、用α能谱仪测得试样中239Pu相对于241Am比,利用241Pu和241Am核素级联衰变关系及其参数进行数学运算,求得钚材料的年龄。

氧化钚属性测量技术研究

利用高分辨高纯锗γ谱仪,在铅屏蔽室内,对100g回收氧化钚粉末样品和8g纯氧化钚粉末样品分别进行了长时间测量,在自然环境,对200g回收氧化钚粉末样品进行了现场探测。在三个样品的能谱中均观察到871keV特征γ射线,除此之外,没有观察到其它与氧的存在相关的特征射线。同过去所测的金属钚谱相比较,在金属钚谱中未曾发现871keV特征γ射线。因此,就核查区分封闭容器罐中的钚材料是金属钚还是化合钚而言,可以用871keV来旁证“金属钚的不存在”。对200g氧化钚样品的现场探测表明,871keV能峰是明显存在的,而且自编的丰度和年龄分析软件能从10min测量能谱中识别出871keV能峰。如果将属性测量系统的分析软件和控制部分进行适当改进,该系统就具备通过监测871keV能峰确定氧化钚属性的能力。

温度对Pu在膨润土中吸附的影响及热力学研究

通过静态吸附实验,探讨了高庙子膨润土、钙基膨润土、钠基膨润土和漂白土分别在293.15 K、313.15 K、333.15 K条件下,不同钚浓度对膨润土吸附的影响;以及膨润土对钚吸附的相关热力学参数进行计算。结果表明:随着钚浓度的增大,膨润土吸附能力不断增大;但一定浓度后,吸附达到饱和。四种膨润土均符合Freundlich等温吸附模型。通过计算热力学参数ΔG、ΔS和ΔH,得出钚吸附是一个吸热自发的过程。四种膨润土的吸附能力由大到小是:钙基膨润土>高庙子膨润土>漂白土>钠基膨润土。

以氮氧化物调节Purex流程1AF料液中钚价态的研究

研究了氮氧化物（ＮＯ２－）对Ｐｕ（Ⅵ）的还原，推荐了最佳还原条件，并用模拟１ＡＦ工艺料液进行了工艺验证，结果表明，用氮氧化物调节１ＡＦ料液中钚价态是完全可行的。用调价后料液进行了１Ａ槽３０％ＴＢＰ－煤油萃取串级实验，钚的收率大于９９．９３％。

含钚材料测量中的中子增殖校正和蒙特卡罗计算

运用蒙特卡罗方法计算了ＰｕＯ２标样的符合增殖校正因子。对含Ｐｕ量分别为２、１０、４０ｇ的３个标样，计算的校正响应接近常数，表明蒙特卡罗方法对ＰｕＯ２标样是有效的。将计算的符合响应与实验的符合响应相结合，得到了一条刻度曲线，利用这条刻度曲线分析了低类炉渣的一个样品，结果偏高５．３％。计算的校正响应，对金属样品，与标样相差６．７％；对部分氧化的样品如高类炉渣和零类炉渣，与标样的差异较大，蒙特卡罗方法在这种情况下的有效性有待进一步实验验证。

钚同位素成分及总质量测量的可行性探讨

利用MCNP4B程序,通过一个实例探讨了钚的同位素成分及总质量测量的理论可行性.首先利用假想的γ射线源确定出不同能量γ射线穿透容器的相对效率曲线;然后将实际的钚样品放入容器,通过容器外各种特征γ射线强度的测量可以推算出钚的同位素成分;最后测量出系统总中子泄漏数,便可求得钚的总质量.

氟化镧法分别测定Pu(Ⅲ,Ⅳ)和Pu(Ⅴ,Ⅵ)的含率

本文研究了在HNO_3体系中以K_2Cr_2O_7为支持氧化剂,用氟化镧载带法分别测定Pu(Ⅲ.Ⅳ)和Pu(Ⅴ,Ⅵ)含率的条件,提出了具体的分析程序以及某些杂质产生干扰的浓度范围。

分段γ扫描自吸收校正法分析残渣和废物中的铀、钚含量

叙述了用于非破坏分析残渣和废物中的铀、钚含量的分段γ扫描自吸收校正法（简称分段γ扫描法）。研究了分段γ扫描测量核工厂实物盘点中含铀、钚各类非均匀样品的刻度方法，分析了各种测量条件对γ自吸收校正及测量结果的影响。本方法与化学破坏分析法进行了比对分析，结果表明分段γ扫描自吸收校正法与化学破坏分析法的偏差为－３．６％，在分析误差范围内符合得很好。本分析方法成功地应用于核工厂实物盘点现场分析，测量了４类中低密度含铀、钚的残渣和废物样品，测量结果的不确定度为５％。

中子测量技术在核保障中的应用

中子测量技术是核保障领域非破坏性分析技术中重要方法之一。利用该技术结合同位素组成信息可以对铀、钚材料进行定量测量。本文简述了该技术测量原理、测量分析方法以及一些常见用于核保障中的测量设备。

钚质量的量热法测量

量热计是核保障领域中核材料衡算非破坏性直接测量最方便和最准确的仪器之一。本工作应用一种测量钚的热功率范围为0．1～15W的量热计测量了3个238^Pu含量已知的钚样品。238^Pu质量测量值与参考值相对偏差均在-1．7％以内。

质谱同位素稀释法在钚量分析中的应用研究

叙述了用质谱同位素稀释法(IDMS)测定钚量的分析技术、实验采用^(242)Pu作为稀释剂,对不同含量钚废液中的钚进行了同位素稀释法应用分析。在95％的置信水平下,用本方法分析高、低含量钚时,相对扩展不确定度分别为0.5％和5％。

用微分分光光度法测定硝酸溶液中U（Ⅵ）和Pu（Ⅳ）

使用λ＿（１９）分光光度计研究ＨＮＯ＿３介质中Ｕ（Ⅵ）和Ｐｕ（Ⅳ）的吸收光谱、四次微分谱以及共存的杂质离子对微分谱的影响，并分别采用微分谱上４１５ｎｍ处峰零值和４７２．５－４７９．５ｎｍ间的峰面积值计算Ｕ（Ⅵ）和Ｐｕ（Ⅳ）的含量。结果表明：当体系ＮＯ或ＨＮＯ＿３浓度处在１．５－３．０ｍｏｌ／ｌ之间时，用微分法测定Ｕ（Ⅵ）不必预先测定体系中的ＮＯ或ＨＮＯ＿３浓度，相对偏差＜５．５％；对于Ｐｕ（Ⅳ）的测定，相对偏差＜５．０％；对于Ｕ（Ⅵ）和Ｐｕ（Ⅳ）混合体系，当Ｕ／Ｐｕ比达到２００时，采用微分法仍可鉴定Ｐｕ（Ⅳ）的存在，这时，Ｐｕ（Ⅳ）测定的相对偏差＜６．０％。Ｐｕ（Ⅳ）的检测下限为５×ｌ０￣（－４）ｍｏｌ／ｌ。

水冶吸附塔进液流量智能控制浅析

以新疆某地浸采铀自动化生产线为研究对象,对水冶厂吸附塔进液流量进行了研究。在吸附原液输送工艺管网不设回流管路的工况下,确定了水冶吸附塔与井场化工泵联动运行智能控制方案,消除了吸附塔进液流量变化对水冶生产稳定性的影响,实现了井场化工泵无人值守智能控制,具有降本增效的应用效果。

基于数字信号处理器的数字式控制插卡

研制了用于加速器射频低电平系统的数字信号处理器(DSP)控制卡。该插卡使用两个数字信号处理器,实现了3路PID(比例-积分-微分)调整、在线参数整定等功能。与传统模拟控制相比,数字控制方式具有较高的灵活性,降低了100 MeV加速器射频系统,特别是射频低电平系统开发的复杂程度。控制器输入级使用采样率为500 kHz的18位高精度高速AD转换器,经测量,控制带宽高于20 kHz。此数字控制器已用于100 MeV加速器低电平控制系统试验原型。经测试,控制器增益及零点在控制器带宽内全程可调。

α能谱法测定Pu材料中^（241）Am／Puα活度比

文章介绍用α能谱法测定Ｐｕ材料中（２４１）Ａｍ／Ｐｕα活度比的原理、方法及结果。该测定结果与用ＮａＩ（ＴＩ）γ能谱法测定的结果相一致。