聚乙烯醇膜材料氚衰变辐照效应研究

利用FTIR、XRD、AFM等方法,分析了聚乙烯醇(PVA)膜材料在不同氚气氛下的氚衰变辐照效应,表征了氚衰变β射线对PVA中氢与氚同位素置换的诱导激化作用,明确了PVA中的氚取代主要发生在C—H基团,而醇羟基O—H基团因强烈的氢键作用而未发生氚取代;材料的表面形貌、结晶度等均发生了变化。通过PVA膜拉伸力学性能实验,测定了不同氚衰变辐照下PVA膜材料的拉伸强度和伸长率。结果显示,与其微观结构变化趋势一致。

最小seesaw模型对氚β衰变和无中微子双β衰变的限制(英文)

在最小seesaw模型下计算了氚β衰变的有效质量(m)。以及无中微子双β衰变的有效质量<m>ee．利用最新的中微子振荡数据,在正质量等级情况下得到了0．00424eV≤<m>e≤0．0116eV和0．00031eV≤<m>ee≤0．0052eV;如果中微子的质量谱是倒质量等级情况,能够得到0．0398eV≤<m>e≤0．0571eV和0．0090eV≤<m>ee≤0．0571eV．最后还讨论了最小的中微子混合角和Majorana CP破坏位相对<m>ee的影响．

一般边界条件下球形压力容器钢壁中氚和氦-3的浓度变化规律研究

为了认识储氚高压容器壁材料的力学性能变化及其导致的容器承载能力变化,必须研究储氚期间,容器壁中氚和氦-3浓度的空间分布和随时间的变化.针对容器外表面为一般传质边界条件和容器内部氚为范德瓦尔斯气体的情况,同时考虑容器腔内和容器壁中氚的衰变和扩散,建立求解储氚高压容器壁中氚和氦-3浓度的解析理论模型,导出了氚和氦-3浓度的理论公式.通过解析计算给出了器壁中氚和氦-3浓度随外表面传质系数的变化曲线和浓度的时空变化曲线,提出了氦-3浓度的2β_1+β_2/2倍定律,即处于开放空间的储氚球形高压容器,器壁中氦-3的浓度呈内高外低的分布,时间越长,浓度沿径向的梯度越大,在时间足够长时,各处浓度逼近时间无限长时的最终值,也就是各处的最大值,内表面处的最大值是该处氚初始时刻浓度的2β_1+β_2/2倍,这里β_1和β_2为与氚的范德瓦尔斯常数相关的参数.研究结果为储氚高压容器的强度安全性评估提供了前提.

储氚球形压力容器中氚的渗透分析

随着时间延长,储存在压力容器中的氚大部分衰变产生氦-3,极少部分通过容器内表面渗透到容器壁材料中.在容器壁中的氚又一边扩散直至通过容器外表面渗透到容器外,一边衰变产生氦-3滞留在壁中.渗透到容器外部的氚会污染环境,危害人身健康与安全,因此需要对其渗透量加以分析和防控.针对容器外表面为一般传质边界条件和容器内部氚为范德华气体的情况,同时考虑容器内部氚的衰变与渗透和容器壁中氚的衰变、扩散与渗透,建立了储氚容器中氚向容器外渗透的解析理论模型,导出了通过容器外表面的氚渗透总量和衰变后剩余量的理论公式.通过解析计算给出了容器外氚渗透总量和衰变后剩余量随时间的变化规律,以及氚渗透总量随容器外表面传质系数和容器壁厚的变化规律.与理论计算对应,开展氚储存实验与测试,对储氚容器外部密封包装容器内的氩保护气取样,采用正比计数器方法测量氚浓度,再换算得到了容器外氚的瞬态量.对比分析了解析计算结果与实测结果,表明了理论计算的合理性.所得到的氚渗透量随储存时间等参数的变化规律对储氚容器的设计具有理论指导作用.

球形压力容器钢壁中氚和氦-3的浓度变化规律研究

随着时间延长,贮存在压力容器中的氚含量不断减少,减少量的一部分衰变产生氦-3,另一部分扩散到容器壁中.扩散到容器壁中的氚又一部分衰变产生氦-3,另一部分在壁中继续扩散直至渗透到容器外.在容器壁中的氚和氦-3会引起材料力学性能变化,从而导致容器承载能力改变.同时考虑容器内部和容器壁中氚的衰变和扩散,建立求解贮氚容器壁中氚和氦-3浓度的解析理论模型,导出了氚和氦-3浓度的理论公式.通过解析计算给出了器壁中氚和氦-3浓度的时空变化曲线和规律,提出了氦-3浓度的2倍定律,即处于开放空间的贮氚球形高压容器,器壁中氦-3的浓度呈内高外低的分布,时间越长,浓度沿径向的梯度越大,在时间足够长时,各处浓度逼近时间无限长时的最终值,也就是最大值,内表面处的最大值是该处氚初始时刻浓度的2倍.