石墨烯量子点对环氧树脂抗辐照性能的影响

探究高能辐照下环氧树脂损伤降解机理,以提高环氧树脂在辐照环境下的稳定性。本研究将石墨烯量子点(GQDs)作为自由基清除剂,减缓γ辐照环境下环氧树脂的降解,并研究了GQDs对环氧树脂抗辐照性能的影响机制。结果表明:经过辐照后环氧树脂力学性能下降49%,玻璃化转变温度下降4.4℃;石墨烯量子点/环氧树脂(GQDs/EP)复合材料的力学性能下降35%,玻璃化转变温度下降2.2℃;GQDs的引入使得辐照后的GQDs/EP复合材料产生的自由基含量显著低于纯树脂自由基的含量。GQDs纳米颗粒也改善了辐照前后环氧树脂的力学性能和热学稳定性。因此,GQDs纳米颗粒可以作为自由基清除剂,有效地提高环氧树脂的辐照稳定性。GQDs清除自由基机制与sp2碳域和表面的官能团有密切相关。本研究为提高环氧树脂在γ射线辐照下的稳定性提供了新的思路和方法。

半导体激光器抗辐照性能无损检测系统的研制

半导体激光器的电导数和低频电噪声参数可以反映器件的内部缺陷,与器件抗辐照性能具有相关性。介绍了基于电导数技术和低频电噪声技术设计的半导体激光器抗辐照性能检测系统,能够测量并提取激光器电导数及低频电噪声参数。通过微小剂量辐照前后的敏感参数对半导体激光器进行抗辐照性能评价,具有灵敏、无损等优势。

三种中空纤维膜材料耐辐照性能研究

本文研究了γ射线对聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)三种中空纤维膜材料性能的影响。选用5.1 kGy/h的剂量率,分别采用0.5、1、5、10、30、50、60 kGy的剂量利用^(60)Co源对三种膜材料进行辐照处理,测试并对比辐照前后样品的相关性能表征参数。结果表明,辐照后,三种膜材料的厚度、最大孔径、透水压力、气通量基本上没有变化,力学性能和疏水性变化较为明显;随着吸收剂量增加,PP和PTFE膜的断裂强度、伸长率和破裂压力呈现下降趋势,PVDF的断裂强度、伸长率和破裂压力呈现先增大后减小的趋势;三种膜材料的吸收剂量为50、60 kGy时,部分膜丝的水接触角会大幅下降,甚至出现亲水化现象。说明0~60 kGy的γ吸收剂量不足以使膜内部的膜孔结构发生变化,但是对膜表面性能造成了一定的影响。通过比较确定辐照前最适合用于膜蒸馏的材料为PVDF;同时在三种材料中最耐辐照的材料为PVDF,其次为PP,对辐照最敏感的是PTFE。

用于质子和伽马射线探测的金刚石薄膜探测器的辐照性能

研制出CVD金刚石薄膜探测器,在国家串列加速器和60Co稳态辐射源上分别完成了该探测器对9 MeV质子束流和1.25 MeVγ射线的辐照性能研究。结果表明:该探测器在9 MeV质子照射累积强度达到1013cm-2时,探测器信号电荷收集效率减小量低于3.5%,辐照前后探测器暗电流没有明显变化。计算得到9 MeV质子对该探测器的损伤系数为1.3×10-16μm-1.cm2。由于γ射线与金刚石作用产生的电子起到了填补缺陷的作用,探测器信号电荷收集效率随γ射线照射剂量的增加略有增加,在γ射线累积照射量达到10.32 C/kg时,其增幅小于0.7%。说明金刚石薄膜探测器具有较高耐辐照强度,适用于高强度辐射测量领域。

C276合金的抗辐照性能研究

C276合金为包壳部件的候选材料之一,本文拟对其抗辐照性能进行研究。对C276合金进行质子及多束粒子辐照,利用纳米硬度仪、透射电镜、拉曼成像仪等研究了C276合金在辐照前后的试样。结果表明:在质子及多束粒子辐照下,辐照损伤区域发生C偏析和位错环硬化;在H或He单束辐照条件下,在35.0μm或3.5μm深度处,拉曼光谱中的碳峰相对强度较大且碳峰红移,引起此处的纳米硬度较其他深度处的高;试验得到的损伤峰对应的深度与模拟计算得到的吻合。可推知,C276合金在质子及多束粒子下的辐照硬化是辐照偏析及可能的位错环硬化综合作用的结果。

掺铈锂铝硅系统玻璃耐辐照性能的研究

采用Li2O-Al2O3-SiO2系统为基础玻璃,CeO2为稳定剂,制备出耐辐照玻璃。研究了CeO2含量、熔制气 氛及辐照剂量对玻璃耐辐照性能的影响。本文首次提出用耐辐照损伤因子Z表征玻璃的耐辐照稳定性。

PFPE型润滑脂抗辐照性能研究

针对空间飞行器中常采用的PFPE润滑脂,进行了其耐辐照环境适用性的研究。采用红外光谱对辐照前后的润滑脂进行结构分析,证明润滑脂中的特征醚键(-C-O-C-)没有发生断链,即润滑脂的性质没有发生改变;润滑脂中的C-C链发生少许断裂,生成小分子,从而使其出气量有所升高。对辐照前后的润滑脂进行了四球磨痕、四球烧结负荷、胶体安定性和真空蒸发速率测试。测试结果表明,辐照前后润滑脂性能基本一致,润滑脂能够耐受本试验进行的辐照剂量。

压水堆燃料辐照性能多物理耦合并行分析程序开发

核燃料元件是反应堆的核心部件,其性能影响反应堆的安全性与经济性,利用燃料元件性能分析程序开展燃料堆内稳态辐照性能分析对于燃料设计及安全评价具有重要意义。通过开发燃料温度分布、变形计算、裂变气体释放及内压等模型,结合燃料元件热工-力学多物理耦合计算分析耦合方案,基于先进并行计算方法构建了高性能并行化燃料性能分析程序Athena。利用典型商用压水堆核电站数据及同类程序计算结果进行了程序初步验证,结果表明Athena程序计算结果合理可靠。通过定义堆芯功率及热工水力边界条件,程序能够并行开展压水堆全堆芯燃料辐照性能分析,提高燃料辐照性能分析效率,是数值反应堆原型系统(CVR1.0)的重要组成。

核电用聚酰亚胺耐辐照性能分析与评价

针对核电工业中电阀门密封用聚酰亚胺耐辐照问题,通过对比辐照前后聚酰亚胺材料的结构特征、力学性能、热性能等的变化,分析和评价了辐照剂量对材料性能的影响。结果表明:经γ射线辐照后,聚酰亚胺的拉伸强度基本不变,断裂伸长率明显减小,压缩强度有一定变化;红外光谱峰的位置和强度无明显变化;玻璃化转变温度存在小幅度降低。

MRPC辐照性能试验系统设计

研究MRPC探测器的抗辐照性能,对于RHIC-STAR实验MRPC-TOF的长期稳定运行具有重要意义。设计制作了3.7GBq60Coγ放射源MRPC辐照性能试验系统,并在两种不同剂量率下进行了辐照实验,得到了MRPC辐照前后的性能变化情况。

具有耐辐照性能的缩合型室温硫化硅橡胶及其制备方法

由山东大学申请的专利（公开号CN101768362A，公开日期2010—07—07）“具有耐辐照性能的缩合型室温硫化硅橡胶及其制备方法”，涉及具有耐辐照性能的缩合型室温硫化硅橡胶配方为：

具有耐辐照性能的加成型热硫化硅橡胶及其制备方法

由山东大学申请的专利（公开号CN101717583A，公开日期2010-06-02）“具有耐辐照性能的加成型热硫化硅橡胶及其制备方法”，涉及的具有耐辐照性能的加成型热硫化硅橡胶配方为：甲基乙烯基硅橡胶100，气相法白炭黑40-70，抗辐照剂10～60，铂催化剂o．5～2，交联剂1～4。该加成型热硫化硅橡胶环境适应性强，可用于生产各种耐辐照性能的橡胶制品，包括橡胶衬垫、密封零件、减震缓冲件、隔套和膜片等产品，可广泛应用于航空航天、核工业、电子通讯、化工、医学和船舶等多种领域中有高能辐射的环境。

sI(Tl)晶体抗辐照性能与生长工艺的研究

ＣｓＩ（Ｔｌ）晶体抗辐照性能与生长工艺的研究吴皓邓群沈定中殷之文（中国科学院上海硅酸盐研究所，上海２０００５０）ＤｅｖｅｌｏｐｉｎｇｏｆＣｓＩ（Ｔｌ）Ｃｒｙｓｔａｌ’ｓＲａｄｉａｔｉｏｎＨａｒｄｎｅｓｓａｎｄＱｕａｌｉｔｙＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔＷｕＨ...

Fe基金属玻璃的耐辐照性能研究进展

Fe基金属玻璃具有长程无序结构且内含大量的自由体积,相较于传统耐辐照晶体金属具有不同寻常的结构优势,且由于其具有较低的加工成本、超高的强度、较好的软磁性能与较宽的过冷液相区等优良的理化性质,而得到研究人员的密切关注,被认为或可以作为面向等离子体候选材料应用于聚变装置中,因而关于其耐辐照性能的研究得到了广泛开展。团簇加连接原子模型可以指导金属玻璃组分的设计,获得具有更高玻璃形成能力的Fe基金属玻璃,且具有更大负混合焓的组分原子可以提升金属玻璃的晶化开始温度,为突破尺寸限制以及提高Fe基金属玻璃的稳定性提供了一条崭新的思路。从团簇加连接原子模型设计金属玻璃的角度简述了本课题组研究的两种成分的Fe基金属玻璃Fe80B13Si7及Fe68B25Zr7的选择依据,同时根据国内外研究现状,总结了在离子束辐照下,Fe基金属玻璃的结构、表面形貌、磁性能以及光学性能的变化,探究了其辐照损伤的形成机制,并浅析了Fe基金属玻璃具有较好的耐辐照性能的原因,为其应用于聚变堆环境作为第一镜等构件材料以及开发具有更大极限尺寸、更好耐辐照性能的Fe基金属玻璃的研究提供一定的数据支撑。

压水堆MOX与UO2燃料棒辐照性能对比分析

采用MOX燃料是提高铀资源利用率、实现核燃料闭式循环的重要途径。MOX燃料与纯UO2在热导率、裂变气体释放等性能方面不同。本文采用燃料棒性能分析程序COPERNIC,对压水堆MOX和UO2燃料棒的辐照性能进行了对比分析。结果表明,在相同的辐照条件下,MOX燃料中心温度在低燃耗阶段比UO2偏低,高燃耗阶段则明显高于UO2;MOX燃料棒内压高于UO2,两者之间的差距随燃耗增加而增大;辐照后期,MOX燃料棒包壳发生向内应变的绝对值比UO2偏低。

纯色太阳镜镜片耐日光辐照性能试验研究

为深入了解纯色太阳镜镜片的耐日光辐照性能,采用分光光度计和水冷式日晒气候老化仪,以光透射率相对变化作为衡量耐日光辐照性能的指标,对亚克力、CR-39、PC、尼龙这4种典型的太阳镜镜片材料进行测试。结果表明,4种材料的耐日光辐照性能由高到低依次为:CR-39>PC>尼龙>亚克力。

高中子注量率研究堆(JHR研究堆)在核包壳以及结构材料辐照性能研究上的应用

JHR研究堆是法国原子能与替代能源委员会(CEA)在建高中子注量率研究堆,拥有强大的辐照技术能力,可实现不同的辐照测试条件。本文总结了JHR研究堆的主要性能参数以及实验能力,论述了其在核包壳以及结构材料辐照性能研究上的具体应用。

光吸收玻璃对耐辐照光纤面板性能的影响

耐辐照光纤面板可广泛应用于工业X射线探测和医疗非晶硅平板探测器等领域,目前正在开发的光纤面板在430~900 nm难以精准调控光吸收玻璃的透过率,除此之外还存在抗析晶性能差的问题。本文重点研究了玻璃着色组分对光吸收玻璃透过率与抗析晶性能的影响,研制出对紫外-可见-近红外波长吸收效果极佳、抗析晶性能良好的光吸收玻璃。结果表明,调整光吸收玻璃引入量后,制备的耐辐照光纤面板透过率均能达到74%以上;光吸收玻璃引入量为2.0%(质量分数)和2.4%的面板在空间频率为10 lp/mm时,调制传递函数(MTF)响应仍然很明显,可满足耐辐照光纤面板对透过率、MTF的要求。本工作解决了目前国内耐辐照光纤面板在医疗、工业探伤及空间探测领域中存在的分辨率不足、对比度低、成像质量差等难题,实现了高分辨率、高对比度、高质量耐辐照光纤面板的国产化替代。

高熵合金抗辐照性能研究现状与展望

高熵合金结构简单但主元相对复杂,由于其具有迟滞扩散效应,可以阻碍由于原子运动引起的晶格畸变,并且存在的较高原子级别应力,使其具有自修复机制,因此高熵合金具有优异的抗辐照性能。辐照作用在材料内部产生的缺陷或缺陷团簇,在反应堆服役过程中还会发生迁移和聚集,形成大型缺陷并影响材料的微观结构和力学性能。为了更好地解释辐照缺陷的运动,通常还需要采用理论模拟的方法。从结构的角度将抗辐照高熵合金分为体心立方、面心立方和混合结构3类,分析探讨了辐照对材料结构和性能的影响,介绍了部分常用的理论模拟方法,最后针对高熵合金抗辐照性能研究发展的趋势以及对未来研究工作重点进行了总结与展望。

中科院科研人员在钒合金抗辐照性能机理研究方面获进展

(10月20日消息)据悉,中国科学院近代物理研究所材料研究中心能源材料室与合作方北京有色金属研究总院材料所在钒合金抗辐照性能机理研究方面取得进展,相关成果发表在核聚变期刊《核聚变》上。核聚变的实现有望为人类的能源问题提供终极方案,而可控核聚变的发展目前还亟需在多个技术领域实现突破。其中,材料问题是可控核聚变发展的关键问题。