铀部件表面复合镀层的界面力学行为研究

针对铀部件表面复合镀层界面结合强度较低,甚至出现局部脱落或开裂问题,在磁控溅射沉积工艺下复合镀层界面特性研究的基础上,建立了镀层界面力学行为研究的数值模型,研究了沉积温度、镀层材料性能,以及构件尺寸等对Al/Ti、Al/Al_(2)O_(3)复合镀层界面力学行为的影响。结果表明,沉积温度超过300℃时,外镀层界面会出现较大的应力波动,会直接影响到复合镀层的界面结合强度。因此,Al/Ti、Al/Al_(2)O_(3)复合镀层的沉积温度应不超过300℃。与复合镀层Al/Ti相比较,复合镀层Al/Al_(2)O_(3)不仅能够提高Al镀层和基体界面的结合力,还能够降低界面处的应力波动,将是进一步改善铀及铀合金耐蚀性和耐磨性的主要研究方向。

基于主成分自组织神经网络法的测井曲线分层技术

在砂岩型铀矿找矿工作中,提高测井岩性分层效率和精度至关重要。为提高砂岩型铀矿岩性分层效果,本文采用主成分分析法对多个测井曲线进行降维处理,将主成分分析法的第一主成分、第二主成分、第三主成分作为自组织神经网络的样本数据,进行自组织神经网络训练,将训练好的网络模型用于砂岩型铀矿岩性的自动化分层。实验结果显示:主成分自组织神经网络法岩性分层精度可达到85%以上,高于传统自组织神经网络算法78%的分层精度,具有更好的测井岩性分层效果。因此,主成分自组织神经网算法的岩性分层方法有效减少了输入样本的种类,简化了自组织神经网络结构,其自动化分层效果要优于传统的自组织神经网络算法。本文的研究结果表明,主成分自组织神经网算法在砂岩型铀矿领域岩性识别工作中具有较好的应用效果。

巴彦乌拉铀矿地浸过程中溶浸液化学成分演化特征

地浸采铀是砂岩型铀矿的主要开采方法,酸性溶浸液与矿石反应后不仅铀被溶解,而且大量杂质离子也随之转入溶浸液中。以巴彦乌拉铀矿C12采区北部某抽注单元为研究对象,通过对其抽液孔浸出液化学成分监测,对溶浸液化学成分演化特征进行了系统研究。研究结果表明,溶浸液离子浓度增高是高酸溶浸液与含矿层矿物相互作用的结果,离子浓度演化经历上升、快速上升及相对稳定3个阶段,且酸度越高,浓度增高速率越快,矿物与硫酸反应的顺序大致为碳酸盐、黄铁矿(铁氧化物)、硅铝酸盐、钠长石、钾长石;相关阳离子浓度增长速率与SO42-浓度增长速率演化特征具有同步性,SO42-浓度超过12 g/L时Ca2+浓度出现降低,表明CaSO4发生了沉淀。这些研究成果对于指示矿物溶解迁移的演化规律具有重要的理论意义与较高的学术价值。

瞬变电磁三维拟合建模方法在芨岭地区地质体三维形态分析中的应用

构造变异部位是热液型铀矿定位的有利空间,解决构造变异部位复杂三维形态分析问题对热液型铀矿定位具有重要意义。为探究瞬变电磁三维拟合技术在解决构造变异部位复杂三维形态分析中的效果,文章以甘肃龙首山芨岭地区为例,从定源回线装置测量、三分量数据处理、地质体三维形态分析等角度对瞬变电磁三维建模方法进行了应用,并与前人中心回线瞬变电磁测量视电阻率结果进行了对比,结果认为:引入三分量测量提升了数据量,为地质体复杂三维形态分析提供了必要的网格数据;瞬变电磁三维拟合建模结果的横向、纵向分辨率均优于前人测量视电阻率结果。甘肃龙首山芨岭地区瞬变电磁三维拟合应用表明:该技术对解决复杂构造变异部位三维形态分析问题,尤其是局部的形态、展布、埋深等具有较好效果,可较好的应用于热液型铀矿床浅部构造变异部位探测、断裂带及褶皱形态分析工作中。

铀及伴生元素活动态分量探测在古宁浑迪砂岩型铀矿勘查中的应用

为了快速查明古宁浑迪地区砂岩型铀矿的有利成矿地段 ,并为钻探验证工程的部署提供依据 ,研究过程中采用了铀及伴生元素活动态分量探测地球化学勘查方法。通过系统采集样品和铀、钼、硒分量提取及测试 ,认为吸附态铀及伴生元素分量探测更适用于本地区砂岩型铀成矿有利地段的筛选。经钻探工程验证 ,绝大部分地表铀分量异常均与深部成矿目的层中的铀矿化或铀异常相对应 ,证实了铀及伴生元素活动态分量探测是适用于寻找隐伏砂岩型铀矿床的有效方法 。

时间关联符合法铀部件质量测量中的几何影响

外中子源注入铀部件后,根据两路探测器间的中子和gamma粒子时间关联符合计数分布可获得铀部件的质量等特性。本文利用粒子蒙特卡罗输运程序,对富集度相同、几何尺寸各异的4块半球壳形状的金属铀部件质量测量实验进行模拟,获得对应粒子的时间关联符合计数分布。然后,根据模拟计算结果,评估几何形状对质量分辨的影响。研究结果表明,4块半球壳金属铀部件的形状对其质量测量的影响不大。

粤北石土岭铀矿床同位素地球化学研究

石土岭铀矿床位于贵东岩体东南部与寒武纪浅变质岩接触带的内带,矿区内NWW向和NNE向基性岩脉十分发育。矿体主要赋存于帽峰岩体中,呈脉状产出,并受近EW向裂隙构造控制。沥青铀矿的U-Pb年龄(135Ma)与帽峰岩体的年龄(220Ma)相差明显,但与NWW向辉绿岩脉的年龄(143Ma)十分接近。矿石中黄铁矿的初始87Sr/86Sr值(0.71315~0.72579)介于成矿期间辉绿岩的值(0.70449~0.70632)与帽峰和下庄岩体演化至成矿时期(135Ma)的值(0.75058~0.99507)之间;黄铁矿的铅同位素组成呈线性分布,为基底变质岩铅与帽峰岩体铅及辉绿岩铅之间不同程度的混合。Sr、Pb同位素组成显示出成矿组分具多来源特征;成矿流体的δ18OH2O=2.0‰~8.1‰,δDH2O=-63‰^-51‰,反映出成矿流体主要由幔源流体组成;方解石的δ13C=-8.3‰,表明矿化剂∑CO2也来自地幔。因此,幔源流体在石土岭铀矿床的形成中具有十分重要的意义。

中子多重性钚-铀部件质量测量系统及实验进展

为了对核弹头中拆卸下来的和处于库房存储状态的核部件的质量进行无损测量,搭建了一个由32根3 He正比计数管和方型高密度聚乙烯慢化腔体构成的中子多重性探测器,采用8通道电子学处理器件进行中子脉冲信号分析,基于5组252 Cf中子源对中子多重性探测器进行标定,验证了自主开发的标定算法,获取了系统标定参数。分别对6个武器级罐装钚部件,7个罐装铀部件进行中子多重性实验测量,实验分析结果显示:基于点模型修正后的钚部件中子多重性质量测量值与标称值偏差小于1.5%,基于双Am-Li源标定曲线法的铀部件质量测量偏差小于5%。

大空腔探测系统主动中子多重性反应系数模拟研究

为确定主动中子多重性反应系数对测量精度的影响,对大空腔探测系统主动中子多重性方法测量铀部件质量的全过程进行了直接模拟,基于MCNPX对28组相同浓缩度、相同密度、不同质量的内径1.2cm的半球壳型铀部件进行了模拟研究,获得了反应系数与样品增殖的关系曲线.对半球型、内径1.2 cm的半球壳型铀部件的模拟测量质量偏差都在1.5％以内,对内径3.2cm的半球壳型、半径6 cm和8 cm的圆柱型等形状差异较大的铀部件质量也仅偏小5％～10％.

符合中子法测量贫化铀部件质量技术研究

分别采用有源(主动)及无源(被动)符合中子法研究了贫化铀半球壳部件质量的测量方法与技术。采用井型中子符合计数器对不同质量的贫化铀部件进行了符合中子计数的测量,主动法测量选取Am-Be源作为诱发中子源,通过屏蔽体减小源中子偶然符合计数的影响,根据测量结果求出的贫化铀部件线性拟合质量与标称质量最大相对偏差达11.71%,而被动法测量的拟合质量最大相对偏差仅为4.05%。证明了由于与主动法相比减弱了形状的影响,采用被动法测量贫化铀部件质量精度更高且更为可靠。

相山铀矿田蚀变遥感异常及地质意义

蚀变遥感异常是矿产资源综合评价与定位预测的一个新的独立参数,应用ETM+数据在基岩裸露区进行含水矿物的蚀变遥感异常提取的技术日趋成熟,但在植被覆盖区的提取效果一直在探索之中。通过对植被发育的相山铀矿田ETM+数据主成分分析,基本消除了植被的影响,获得了良好的含水矿物蚀变遥感异常信息。其中分布在相山矿田西北部碎斑熔岩中的或北部西段变质岩中的蚀变遥感异常是热液水云母化引起的,具有重要的找矿意义。

铀部件质量属性测量中的信噪比初步分析

利用蒙特卡罗程序对252Cf快电离室诱发不同质量金属铀部件的中子输运过程进行了模拟,获得屏蔽与直穿两种实验布局条件下252Cf快电离室与探测器之间的中子时间关联符合计数,初步评估测量过程中的信噪比,作为实验前端布局的重要依据。结果表明,两种布局下的信噪比均与铀部件质量成正比,直穿布局下的信噪比较高。

基于^(252)Cf源驱动噪声分析法的铀部件裂变中子时间关联符合计数模拟研究

依据中子源驱动噪声分析法原理,针对铀材料或铀部件的质量属性测量问题,采用蒙特卡罗(MonteCarlo)模拟方法,模拟研究了几何形状相同、富集度相同而质量不同的球形金属铀部件的质量测量,获得了与铀部件质量测量相对应的时间关联符合计数分布。研究结果表明,中子源注入铀部件后所构成的核信息系统,可根据源与探测器间的中子时间关联符合计数分布获得铀部件的质量等特性。通过对半径4.67 cm、质量8.00 kg的球形铀部件样品的模拟研究与分析,获得源-探测器之间的时间关联符合计数,基此,模拟研究了几何形状相同、富集度相同而质量不同的球形铀部件,实现了对铀部件质量属性的测量。

基于^(252)Cf源驱动噪声分析法的高浓缩铀部件外加反射层效应

针对高浓缩铀部件外加的反射层材质及厚度之效应可以巧妙避开核查这一问题,依据^(252)Cf中子源驱动噪声分析法原理,采用蒙特卡罗方法模拟研究了高浓缩球形金属铀部件的不同材料、厚度的反射层的效应,获得了相应的时间关联符合计数分布和中子产额。研究结果表明,对同一材料的反射层,反射层厚度愈大,中子产额愈大,即反射效果愈好。对于同一厚度的反射层,反射层材料的密度愈大,中子产额愈大,反射敷果愈好。

冲绳海槽火山岩同位素特征及铀系组分法测年

借助多种分析方法,对采自冲绳海槽北段和中段的火山岩进行了常量元素、稀土元素、Sr-Nd同位素组成分析及铀系组分法年龄测定,在此基础上对此地区的海槽岩浆的起源、演化及岩石类型进行了研究。结果表明:(1)海槽晚更新世(大约10万年)以来有一期广泛的酸性火山喷发活动;(2)受板块俯冲的控制,此期火山活动年龄按照与琉球岛弧距离的由近到远而由新到老;(3)海槽北、中段岩浆演化过程相似,其下很可能存在有巨大的、统一的岩浆房,但与海槽南段岩浆作用差异明显,岩浆物质很可能来源于PREMA地幔源区;(4)此地区的黑色浮岩为钙碱性系列流纹岩,岩石化学组成与海槽产出的白色浮岩相似,形成年代为17.7±2.1 ka。

利用组件式GIS开发砂岩型铀矿综合评价信息系统

组件式GIS具有功能灵活、使用方便等特点,适合于开发地学领域专业GIS应用系统。在铀资源勘查评价过程中,计算机应用系统已成为必不可少的有力工具,而且应具备专业处理、海量数据的管理与存储、空间分析、可视化与制图输出等功能。提出了基于ArcGIS Engine开发砂岩型铀矿铀资源综合评价信息系统的技术路线,利用ArcGIS Engine可以方便快速地实现GIS功能,因此,开发人员能将大部分精力致力于专业功能的开发。开发出的系统运行稳定、功能灵活、具有较强的专业性。

引入源-样品距离影响的主动中子多重性质量反演公式

主动中子多重性计数测量方法是常用的核材料质量无损测量方法,已广泛应用于核材料衡算、核安保测量与军控核查等领域。我们通过对JMCT中子-光子输运程序的二次开发,实现了对经典点模型铀样品质量估算实验的数值模拟,并提出了改进的铀样品质量计算公式。该算法可以显著降低本实验中源-样品耦合与源中子反照等作用对铀样品质量估算精度的影响。建立了主动中子多重性计数测量探测系统模型和32个铀样品半球壳模型,模拟得到了与铀样品距离不同的DT源和AmLi源主动中子多重性计数,利用数值模拟手段检验了质量估算算法的有效性。数值模拟结果表明,改进的铀质量估算算法可以使质量估算的平均偏差率降低到10%以下。

基于计数截断方法的低入侵性核部件成像认证技术

利用MATLAB软件模拟了核裁军核查领域中用于核部件认证的中子计数截断成像方法的处理流程,研究了该方法的有效性和入侵性。通过引入截断矩阵,使该方法具备了通过调节截断参数改变入侵性的能力。数值模拟结果表明,通过限制探测器计数方式,可以在满足认证结果有效的同时,降低主动中子成像技术的入侵性。

我国核燃料循环前端产业的现状和展望

在分析我国核燃料循环产业面临发展机遇的基础上,阐述了天然铀的保障供给、铀转化和铀浓缩、燃料制造领域等核燃料循环产业的现状以及面临的挑战,并对我国核燃料循环前端产业的发展方向进行了分析预测,针对如何应对挑战提出了相应的对策。

UI偶宇称原子光谱分类的PCA -BPN模式识别方法研究

作为重元素原子光谱按电子组态类型分类研究的一个代表,铀元素原子第一光谱(UI)中的许多能级其所属电子组态尚未明确指认。分类模式识别方法已被证明是研究解决此类分类问题的一种十分有效的途径。为此,应用模式识别与人工神经网络相结合的主成分分析-反传神经网络方法PCA-BPN重新研究了UI偶宇称原子光谱能级的分类问题;对36个KNN等早期模式识别方法无法确认其组态归属的能级。