基于新型泳池式研究堆BNCT中子束流装置方案设计研究

本研究基于新型泳池式研究堆设计方案,开展了硼中子俘获治疗(BNCT)能谱可变中子束流装置的初步方案设计。根据新型泳池堆堆芯结构,采用屏蔽体及准直器组合方式,对BNCT的中子慢化层、热中子吸收层、伽马屏蔽层以及中子准直器进行了分析计算及优化,在不增加中子引出束流孔道数量的前提下,实现了超热中子及热中子BNCT束流的切换,通过理论计算分析确定了两种装置的中子束流特性,超热/热中子通量密度、单位快中子剂量、单位光子剂量、热中子通量占比等参数均符合IAEA-TECDOC-1223报告的BNCT推荐参考标准,可用于不同能量需求的硼中子俘获治疗,为新型多功能泳池堆的应用及推广提供了技术支持。

陇中温性荒漠4种草地型土壤有机碳组分及碳库活度变化特征

为明确陇中温性荒漠不同草地型土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)各组分分布状况,本研究以陇中温性荒漠为对象,分析了4种草地型(盐爪爪型,红砂型,珍珠猪毛菜型,合头藜型)SOC、易氧化有机碳(Readily oxidisable organic carbon,ROC)、可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、颗粒有机碳(Particulate organic carbon,POC)、矿物结合态有机碳(Mineral-bound organic carbon,MOC)、惰性有机碳(Non-labile carbon,NLC)的含量和分配比例及碳库活度(Carbon pool activity,CA)的差异性变化。结果表明:SOC,ROC,POC,MOC,NLC,CA和ROC分配比例盐爪爪型草地显著高于其他草地型;在SOC及其组分中,POC可作为评估陇中温性荒漠草地型变化对SOC库影响的良好指标;SOC组分和CA与有效磷和速效钾含量呈正相关关系。盐爪爪型草地可作为提高陇中温性荒漠SOC及组分含量的优选类型,今后应加强对盐爪爪型草地的保护,改善土壤质量,稳定土壤碳库。

乏燃料池热管式被动散热系统开发研究

乏燃料池的长期有效冷却是核电站安全运行的重要一环,目前广泛使用的主动冷却方式在极端条件下存在安全隐患。基于分离式热管技术,对可应用于乏燃料池被动散热的热管换热器进行开发研究,提出工程应用结构方案,通过理论分析和数值模拟分析其可行性,并在冷侧自然对流条件下对换热器热管单元样机进行试验研究,结果表明:充液量对热管传热性能及温度分布有显著影响,热管存在最佳充液量;池内水流速的变化一定程度上影响热管冷凝段的温度分布;热管单元可有效控制乏燃料池水温,证明被动散热系统可满足乏燃料池长期被动散热的要求。

山西太岳山不同针叶纯林及混交林土壤有机碳库的变异性

为研究不同针叶林型土壤有机碳及其碳库管理指数变化特征,以山西太岳山林区油松(Pinus tabuliformis)林、华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)林、油松和华北落叶松混交林3种人工林为研究对象,测定了各森林群落的根系生物量、土壤理化性质,分析不同林型土壤理化性质及碳库管理指数的变化特征。结果表明:土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤含水率、β-葡萄糖苷酶活性、酸性磷酸酶活性等均在油松落叶松混交林中出现最大值。3种林型的土壤有机碳库中,稳定有机碳的质量分数最高,约占总有机碳的80%以上。在0<h≤10 cm土层中,油松林土壤碳库管理指数显著低于落叶松林和油松落叶松混交林(P<0.05),前者分别比后两者低22.32%、21.69%。相关性分析及结构方程模型(SEM)表明,林分类型的转变对土壤含水率、土壤酶活性有显著正向影响(P<0.05),根系生物量显著促进了土壤养分及土壤酶活性的增加,土壤养分及根系生物量对土壤碳库管理指数产生显著正向影响(P<0.05)。油松和华北落叶松混交可以提高土壤养分质量分数,增强土壤微生物活性,有利于土壤碳库管理指数和碳库质量的提高。

青海东部表层土壤碳库特征研究

通过整合青海省东部地区33 092 km^(2)多目标区域地球化学调查和土地质量地球化学调查数据,估算了青海东部地区土壤有机碳、无机碳和全碳的总储量及平均碳密度,并分析了表层土壤碳空间分布特征和不同土壤类型、土地利用及生态系统单位碳密度变化规律。结果表明:研究区表层土壤(0~20 cm)碳总储量为272.81 Mt,平均碳密度为8 243.85 t/km^(2);不同的土壤类型、土地利用和生态系统均对表层土壤碳密度及分布规律产生影响;与土壤二普数据有机碳储量对比,青海东部地区整体属于碳源区,在过去20多年里青海东部表层土壤共释放约53.21 Mt有机碳。

Soil carbon pool in China and its global significance

Soil organic carbon density and its related characteristics of 41 soil types all over China were analyzed by using data of 745 soil profiles , and size of soil carbon pool was estimated. As a result, area-weighted averages of these 41 soil types for bulk density, profile depth, organic carbon content and profile carbon were 1. 24 tC/m3, 86. 2 cm, 3. 04% and 19. 7 kg C/m2 respectively. Total size of soil carbon pool was 185. 68 × 1009tC, which is 29 times of that in terrestrial biomass of China and 12. 6% of global soil carbon pools. Because of its huge carbon pool, soil of China plays an important role in global carbon cycle.

低温堆供热控制研究

核能作为清洁、高效的能源,可以取代燃煤用于冬季供暖,从而实现供暖过程中“减污降碳”的目标。针对热网提出的供热需求指标,本文基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立了池式低温堆全厂主系统模型,并提出了可用于反应堆功率调节的供热控制方案。文中主要针对功率定值调节过程和热网事故小扰动工况反应堆响应过程作了详细分析。仿真研究结果显示,该控制方案能够根据热网对负荷的需求,调整反应堆功率,调节过程中反应堆各温度参数都在安全限值以内,并能够将用户室内温度维持在一个相对稳定的范围内。同时,该控制方案具有一定的抗事故工况负荷小扰动能力。在热网管网断裂等事故造成的负荷阶跃小扰动时,能够维持反应堆功率不变,使各回路温度在安全允许的范围内缓慢改变并重新达到稳定,且用户室内温度稍微变化后即可重新稳定。因此,该供热控制方案具有一定的设计参考价值。

液硫废气处理与耐氧型加氢催化剂耦合技术应用总结

克劳斯硫磺回收装置液硫脱气后,液硫池内含硫、含氧废气通常引入焚烧炉焚烧,导致外排烟气SO_(2)浓度大幅增加,存在环保超标风险。为实现含硫废气治理和资源化利用,开展了新型抗氧化低温尾气加氢催化剂研制与评价,考察了催化剂的物化性质、催化活性以及耐氧性等指标。反应器进口原料尾气中氧气体积分数可以达到1%,基于新型加氢催化剂优异的催化活性及耐氧性,开发了液硫池废气回收至加氢反应器的新工艺技术,反应器床层温升较常规工艺提高约36℃,有机硫水解转化率达到100%。2019年,该技术首次应用于普光气田200 kt/a两级常规克劳斯硫磺回收装置。结果表明,新型抗氧化低温尾气加氢催化剂各项性能与进口催化剂持平,耐氧性能满足大型硫磺回收装置含氧液硫池废气资源化转化需求,烟气SO_(2)排放量降幅在50%以上,排放浓度低于200 mg/m^(3)。

泳池式低温供热堆数字化保护系统设计研究

保护系统是核电厂最重要的系统之一,在设计基准事故发生期间和发生之后用来完成反应堆紧急停堆、堆芯冷却和余热导出功能,对确保核电厂的安全起着至关重要的作用。随着计算机技术的快速发展,当前新建或者改造中的核电厂保护系统多采用数字化技术。本文基于核安全法规、核安全导则及标准中的相关设计准则,并结合泳池式低温供热堆特点及核电厂保护系统数字化产品现状,研究并提出了适用于泳池式低温供热堆的保护系统设计方案。该方案具有可靠性高,系统架构简单,经济性高等特点。

池式供热堆厂址设计中的基准地震探讨

小型核反应堆具有较好的安全特性和广泛的应用领域,并获得越来越多的关注。相对于大型核电站而言,外部约束条件对小型堆的推广有很大影响,对需要靠近公众用户的核能供热堆更是如此。该文针对固有安全性较高的池式低温供热堆,论证其能够实际消除明显厂外放射性释放,厂址设计基准地震可以合理优化,作为核能供热设施能够适应我国采暖区大部分厂址条件。

池式钠冷快堆DCS优化对SBO事故安全影响的研究

池式钠冷快堆技术在我国快速发展。随着相关技术发展和工程经验的积累,为了在保障机组安全运行的基础上提升全寿期经济性,在新建快堆项目上以“集中显示、分布控制”技术思路为指引,对分布式控制系统(DCS)架构进行优化,以压缩DCS规模和相关电缆用量。对DCS的支持系统--交流不间断电源(UPS)和机柜间通风系统同步进行了优化,提升了DCS电源保障程度。优化通风系统运行方式并核算确认事故条件下环境温度满足DCS机柜运行要求。基于快堆固有安全性,分析上述优化内容对机组全厂断电(SBO)工况下的反应堆安全功能的影响,确保反应堆、人员、环境的安全。研究成果应用于池式钠冷快堆的新建项目,压缩了DCS整体成本,为同类堆型的DCS架构设计及相关安全影响分析提供参考。

池式冷凝器内隔板螺栓损坏原因分析及处理

尿素装置池式冷凝器在运行过程中出现内部隔板泄漏,造成装置不能满负荷运行而停车检修。针对隔板泄漏的具体情况,分析认为螺栓松动是造成本次停车的主要原因,提出采用对螺栓增加弹簧防松动垫片、螺帽与隔板筋板进行满焊处理,对螺栓长度和材质重新选型及优化等措施,措施实施后池式冷凝器运行良好。

河南省典型土壤类型及土地利用方式对土壤活性有机质及碳库管理指数的影响

基于河南省典型土壤类型和不同土地利用方式,研究其对土壤活性有机质和碳库管理指数变化影响特征,为河南省土壤的开发利用及可持续发展提供理论依据。结果表明:1)在褐土和潮土中,果园土壤有机质质量分数最高,分别比荒地高70.12%和29.04%。在砂姜黑土中,农田土壤有机质质量分数显著高于其他土地利用方式,为23.61 g/kg。2)在褐土中,果园利用方式有利于提高土壤低活性有机质(LLOM)和高活性有机质(HLOM)质量分数,但荒地土壤的总活性有机质占总有机质的比例高达67.79%;在砂姜黑土和潮土中,农田利用方式显著提高土壤各活性有机质的质量分数,其总活性有机质的比例分别为48.66%和41.08%。3)不同土壤类型下,农田土壤的碳库指数(CPI)数值均>1。在褐土中,菜地利用方式有利于LLOM和中活性有机质(MLOM)的土壤碳库管理指数(CPMI)的提高,分别为95、137。在砂姜黑土和潮土中,农田利用方式有助于土壤各活性有机质的CPMI的增高,值的范围分别为183~202和154~171。土地利用方式和土壤类型×土地利用方式互作均对土壤各活性有机质和碳库管理指数的影响达到极显著水平。综上,在褐土中,果园利用方式提高土壤LLOM和HLOM含量效果最佳;在砂姜黑土和潮土中,农田利用方式有助于提高土壤各活性有机质质量分数。土地利用方式及土壤类型×土地利用方式互作对土壤总有机质、各活性有机质和碳库管理指数均产生极显著的影响。

土地利用方式对土壤团聚体磷组分及磷库管理指数的影响

冀西北坝上地区是京津冀重要水源地。该区域水土保持能力受土地利用方式影响较大。为探究不同土地利用方式下土壤团聚体结构对磷素的稳定作用,采集马铃薯地、燕麦地、青贮玉米地、露地等地、草地、林地和大棚菜地7种土地利用类型的土壤,利用干筛法进行团聚体分级,分析不同团聚体中磷形态的分布规律及磷库管理指数变化。结果表明:冀西北土壤团聚体总磷质量分数为211.72~441.94 mg/kg,主要分布在≥0.25~0.50 mm团聚体;水溶性总磷质量分数为267.68~421.83 mg/kg,主要分布在≥1.00~2.00 mm团聚体。土壤团聚体磷库管理指数为79.00~153.00,≥0.50~1.00 mm团聚体最高。马铃薯地提高≥0.25~0.50 mm团聚体水溶性磷质量分数和≥0.50~1.00 mm团聚体总磷质量分数及比例,提高<0.25 mm团聚体磷库管理指数。燕麦地促进磷向≥5.00 mm团聚体中分布及提高其磷库管理指数。青贮玉米地和林地促进土壤总磷向≥1.00~2.00 mm团聚体分布,提高≥0.50~1.00 mm团聚体磷库管理指数。草地提高≥0.50~1.00 mm团聚体磷库管理指数。菜地增加≥5.00 mm团聚体总磷质量分数及比例,大棚菜地提高<0.25 mm团聚体磷库管理指数,露地菜地提高≥0.50~1.00 mm团聚体磷库管理指数。大团聚体能增加土壤磷素的供给能力,因此冀西北坝上地区应采用增施有机肥、轮作种植归还率较高的作物、控制马铃薯种植、增加饲草种植等措施,促进磷向大团聚体分布,减少磷素流失,提高京津冀水源保护地生态效益。

珠江口盆地阳江东凹高含CO_(2)油气藏的类型、成因及成藏过程

通过对阳江东凹高含CO_(2)油气藏的流体组分组成、P-T相图、原油生物标志化合物、天然气组分及同位素、流体包裹体进行研究,分析了高含CO_(2)油气藏的类型、成因及成藏过程。结果表明,阳江东凹高含CO_(2)的油气藏分为3类:第一类为含CO_(2)溶解气的常规油藏,第二类为含CO_(2)溶解气的挥发性油藏,第三类为含溶解烃的CO_(2)气藏。油气藏中原油主要为浅湖-半深湖相及半深湖-深湖相烃源岩成熟阶段的产物,烃类气均为原油伴生气,CO_(2)属于幔源型无机成因气。EP20-A井原油的充注时期为12~10.7 Ma,CO_(2)充注时期为5.6~1.7 Ma。EP20-C井存在两期原油充注及两期CO_(2)充注,第一期原油充注时期为14~6 Ma,为主要充注期,第二期原油充注时期为4~0 Ma,第一期CO_(2)的充注时期为11~10 Ma,第二期CO_(2)的充注时期为5~1.5 Ma。根据CO_(2)充注强度的相对大小,分别形成了EP20-C井含溶解烃的CO_(2)气藏,EP20-A井含CO_(2)溶解气的挥发性油藏,EP20-B井含CO_(2)溶解气的常规油藏。

基于强化学习的1型糖尿病胰岛素给药策略研究

1型糖尿病(T1D)患者需要通过外源性胰岛素的输送将血糖(BG)维持在治疗范围内。目前,已有的几种基于模型预测控制和强化学习(RL)的胰岛素给药算法存在样本效率差、奖励机制过于简单、血糖调控效果不佳等问题。为此提出了一种基于强化学习的带有指导网络的胰岛素给药策略(insulin administration strategy with guided network,IASGN),针对给药策略安全性能和快速性的特点,引入累积情节奖励和分类经验回放方法,按照不同的重要性采样权重增加了精英样本池,并基于精英样本池训练给药指导网络,对策略网络进行动作指导,改进了奖励机制,在FDA批准的UVA/Padova T1D模拟器中验证了该方法的性能。结果显示,该方法TIR(time in range)达到了98.21%,TBR(time below range)接近于0,CVGA中所有患者均处于A+B区的安全范围,可以使患者血糖长期处于正常范围内,避免了低血糖的风险,在与基准方法对比中也获得了更好的表现。

平原沙土区不同林分类型下土壤有机碳库特征及其影响因子

[目的]明晰不同林分类型下土壤有机碳库特征,以期为平原沙土区土壤碳库的提高和生态恢复提供理论依据。[方法]以江苏省平原沙土区丰县16年生杨树纯林、柳树纯林、杨柳混交林3种林分类型及相邻的撂荒地(对照)为对象,测定0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm等5个土壤层次有机碳及活性组分和土壤酶活性,计算土壤碳库管理指数,并对土壤有机碳库特征和环境因子进行相关性分析。[结果](1)3种林分类型及对照各土层有机碳含量和储量范围分别为1.03~5.88 g·kg^(−1)和3.53~17.55 t·hm^(−2)。与对照相比,0~100 cm土层,3种林分类型土壤有机碳含量增加了45.2%~82.2%。杨树纯林0~100 cm土层有机碳储量分别是柳树纯林、杨柳混交林和对照的1.23、1.24、1.83倍。(2)与对照相比,0~100 cm土层,3种林分类型的土壤易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物生物量碳含量分别提高了28.6%~48.0%、6.8%~9.7%和21.6%~33.4%。3种林分类型土壤碳库管理指数显著高于100%(P<0.05)。(3)林分类型显著影响土壤蔗糖酶和多酚氧化酶活性(P<0.05),杨柳混交林0~100 cm土层多酚氧化酶活性显著高于杨树纯林和对照(P<0.05)。(4)相关性分析表明,土壤有机碳库特征受多酚氧化酶和β-葡萄糖苷酶活性显著影响,有机碳含量和储量、易氧化有机碳含量及碳库管理指数受蔗糖酶、过氧化物酶活性显著影响,微生物生物量碳受蔗糖酶活性显著影响。冗余分析表明,土壤碳氮比和细根生物量是土壤有机碳库特征的主要影响因素。[结论]平原沙土区营造人工林提高了土壤有机碳及活性组分和有机碳库稳定性,杨树纯林提高土壤有机碳储量效果最好。

鄂尔多斯盆地油藏序列特征及成因

鄂尔多斯盆地中生界自下而上依次为岩性油藏、构造-岩性复合油藏、构造油藏。对该区不同类型油藏的成藏条件及盆地勘探现状的综合分析表明,油藏序列的形成受生油、油气运移、储盖组合特征等多种因素的控制,其中油源条件是形成本区油藏序列的主要控制因素,圈闭与油源岩的纵向距离是决定油源条件优劣的重要指标,盖层品质起着重要的制约作用。

池式低温供热堆

本文论述了低温核供热的一个重要研究方向——池式供热堆研究的现实意义。简介国外不同类型池式供热堆的设计和研究概况。介绍了深水池系列低温供热堆设计的特点,以及它在工程示范阶段的几种可能应用的典型实例。展示了系列深水池供热堆对我国低温核供热应用的意义。

乌尔逊-贝尔凹陷油气分布规律及其主控因素

乌尔逊、贝尔凹陷是海拉尔盆地内目前发现的最有潜力的两大凹陷,区内构造复杂,断裂十分发育,油气藏的发育大都与断层密切相关。按成因将乌尔逊、贝尔凹陷的油气藏分为与断层有关的背斜油气藏、与断层有关的地层油气藏、与断层有关的岩性油气藏、与断层有关的断块油气藏4大类共13种油气藏。油气纵向和平面上的分布受优质源岩中心展布,有利岩相带及断层的走向、断距大小等的控制而呈现出明显的规律性:纵向上油气主要分布在主力烃源岩层下白垩统南屯组及其上、下的大磨拐河组、铜钵庙组及兴安岭群和布达特群;平面上油气主要分布在烃源灶周围的苏仁诺尔构造带、巴彦塔拉构造带、呼和诺仁构造带、霍多莫尔构造带和苏德尔特构造带内,油气较为富集在源岩附近、断距在200～300m之间、北东东走向的断裂附近的粉砂岩和砂砾岩储层中。