水－氢同位素汽－气并流催化交换反应动力学研究

在憎水催化剂的作用下,于固定反应床中研究了水-氢同位素汽-气并流催化交换反应的宏观动力学,讨论了该反应的速率方程和反应级数,比较了反应温度和所研制的3种憎水催化剂对反应速率常数的影响关系。研究结果表明,在本工作所拟订的实验条件下,该反应具有一级反应的动力学特征;温度对反应速率常数的影响服从阿仑尼乌斯公式,温度越高,反应的速率常数越大;Pt-SDB类催化剂的活化能小于Pt-C-PTFE类催化剂。

反应堆压力容器材料辐照脆化预测模型研究

反应堆压力容器材料辐照脆化预测模型的研究对保证核反应堆安全运行、并预防重大灾难性事故的发生具有非常重要意义。本文基于RPV材料中Mn-Mo-Ni及Cr-Mo-V两种钢系的应用实际,分析了适用于RPV两类不同材料辐照脆化预测模型,研究了这些模型的物理思想和建模方法。首次提出了参数化模型和结构化模型的概念,充分肯定了参数化模型在反应堆压力容器材料辐照脆化预测方面的重要作用,并对结构化模型的发展前景及深入研究所面临的问题进行了讨论。

国产A508-3钢的小冲杆试验研究及问题探讨

核压力容器(reactor pressure vessel,RPV)材料的性能研究对保证核反应堆安全运行非常重要,鉴于辐照环境的限制,开展国产核压力容器材料A508-3钢的小冲杆试验研究很有必要。用小冲杆试验方法研究了A508-3钢的强度和韧性,建立了小冲杆试验结果与标准试验结果之间的关系,即屈服强度和屈服力之间的线性关系、抗拉强度和最大载荷之间的线性关系,验证了冲击试验得到的韧脆转变温度与小冲秆实验得到的韧脆转变温度之间的非线性关系,最后,对实验及数据处理中存在的问题进行了探讨。

大亚湾核电站停堆工况风险研究

基于传统PSA方法学 (适用于功率运行工况 )及核电站停堆工况特征 ,提出了一套停堆PSA特征方法 ,包括电站运行状态离散法 ,分阶段评价法和主逻辑故障树评价。将该方法应用于大亚湾核电站 (GNPP)停堆工况PSA研究 ,得到了较真实反映GNPP实际情况的结果。研究结果对GNPP的停堆运行和管理有实际应用价值 ,对我国今后核电站设计。

Y-211与Y_2O_3掺杂的熔融织构YBCO的超导钉扎效应及微结构研究

采用顶部籽晶熔融织构法,结合Y_2O_3和Y-211掺杂制备了高质量的准单畴YBCO块材.Jc测量结果表明,对于Y_2O_3掺杂的YBCO块材,其临界电流密度Jc在10K温度和0.6T磁场下达到1.60×10~6A/cm^2,用合作钉扎理论可推得,其在70K温度和2T磁场下为1.24×10~4/cm^2。扫描电镜观察结果表明,掺杂Y_2O_3所形成的Y-211粒子是柱状的,而掺杂Y-211在母体材料中是球形的,其尺寸接近纳米粒子。掺杂Y_20_3比Y-211更能增强磁通钉扎效应并有效地改善样品的生长状况。Y-211粒子与超导母体材料之间的界面对磁通钉扎起主要作用,Y-211粒子作为强钉扎中心属于界面钉扎。

医院中子照射器分析室剂量场研究

医院中子照射器建成后,对分析室内及其屏蔽门外的γ剂量率和中子剂量当量率进行了测量,测量结果显示:分析室内局部γ剂量率与设计值相差较大,分析室屏蔽门外γ剂量率超过原设计监督区限值7.5μSv/h,因此需对分析室内部及其屏蔽门进行屏蔽改造。根据蒙特卡罗程序模拟计算结果及实际使用情况给出最终屏蔽方案,即在分析室束流孔道所在墙面加装厚度为16cm的铅屏蔽材料屏蔽γ射线,对四周墙面及屏蔽门内侧加装厚度为1cm的含锂聚乙烯板屏蔽散射中子。改造后分析室剂量最高点γ剂量率下降277倍,中子剂量当量率下降5.8倍,屏蔽门外γ剂量率下降近90倍。

氢化锆固态零功率反应堆的物理计算

采用ＣＩＴＡＴＩＯＮ扩散程序，利用１２３群的ＳＣＡＬＥ－４５通用截面库计算氢化锆固态零功率反应堆的Ｋ＿（ｅｆｆ）、ι、β＿（ｅｆｆ）以及控制棒和安全棒的价值。将Ｋ＿（ｅｆｆ）、控制棒和安全棒的价值与实验测量值予以比较，两者符合较好。

高温低温度梯度场下UO_2芯块气孔迁移计算研究

该文综合已有气孔迁移理论,借助有限元软件对空间核动力反应堆燃料元件芯块中的原始气孔率迁移进行了建模分析,计算了一年时间内温度场、气孔迁移速度、气孔率和柱状晶区范围随时间和位置的变化关系,并辨析了这些数值与快堆芯块重结构中气孔演化特点的区别。计算结果显示:芯块重结构使芯块整体温度降低,芯块内侧降低更明显;气孔迁移速率从内侧向边缘先增加后减少,最大速率约0.4 nm/s;气孔率内侧增加至1同时外侧降低至最小值;柱状晶从距内侧约2/5厚度处开始形成;柱状晶范围变化及气孔率达到稳定时间尺度与已有的实验结果相似。

H_2-H_2O气液氢同位素交换反应中Pt-SDB憎水催化剂的制备

制备了以贵金属铂为活性成分 ,聚苯乙烯 -二乙烯基苯为载体的 Pt- SDB憎水催化剂 ;在滴流床中 ,通过 H2 - H2 O气液逆流氢同位素交换实验 ,观察制备工艺对催化剂活性的影响。结果表明 :还原温度约为 2 0 0℃ ,还原时间为 8～ 10 h,制得的铂含量为 3%的催化剂 ,具有较高的活性和稳定性 ;铂含量为 1%～ 2 % ,单位铂活性较高 。

CECE水-氢交换工艺

研究了基于Pt-SDB憎水催化剂的CECE水-氢交换工艺,讨论了填料处理工艺、填料规格、反应温度、气液比、塔内径大小等对CECE水-氢交换理论塔板高度的影响和反应温度、气液比对水-氢交换阻力降的影响。结果表明,填料的酸处理方式优于碱处理方式;填料规格2.5 mm×2.5 mm×0.2 mm、填料与催化剂填装比例4.5∶1.0、反应温度70~75℃是内径164 mm CECE水氢交换的合适工艺条件;温度和氢气流速是影响CECE催化交换塔阻力的主要因素;随CECE催化交换塔内径的增大,交换塔表现出明显的放大效应。

用于氢-水同位素交换的Pt-PTFE类憎水催化剂的研制

研制了以铂为活性成分 ,聚四氟乙烯 (PTFE)为憎水材料 ,活性炭、二氧化硅等作载体的憎水催化剂。在滴流床上 ,进行了氢 水气液逆流氢同位素交换反应 ,讨论了载体、铂含量及PTFE量对催化剂活性的影响。结果表明 ,以活性炭为载体 ,聚四氟乙烯与Pt C粉的质量比在 1～ 2时 ,Pt C PTFE催化剂的活性高 ;

LaNiAl材料储氚老化氚踵特性

采用研制的全金属吸放氚系统,恒温等容条件下,针对LaNiAl系列储氚材料,测定了储氚老化300、1 000、1 200d左右吸放氚等温解吸曲线(PCT特性曲线)、氚踵特性,并开展了氚踵的氢排代回收工艺研究。测试结果表明:随着老化时间的延长,LaNiAl材料均表现出明显的氚老化特性:吸放氚PCT特效曲线改变,坪台压降低,坪斜增大,可逆吸放氚容量减少,氚踵逐渐形成并升高。建立了氚踵数学模型,并与美国氚老化测试结果进行了对比。氢氚排代置换实验研究结果表明:经过10次氢排代置换氚,材料中残余氚量从氚金属原子比(T/M)=0.128 27降低到0.000 02,几乎可全部回收合金中氚。

微量热计测量低活度氚

针对国际热核聚变实验堆氚增殖系统(ITER-TBS)中微量氚活度的绝对测量需求,设计研制了微量热计。采用固体含氚样品对微量热计的输出热电势(Eout)-输入热功率(P)进行标定,Eout-P关系式具有很好的线性关系,灵敏度系数达到0.13V/W。研制的微量热计最低检测限低于0.2μW,量热杯体积大于500mL,该性能指标预期可定量测量ITER-TBS系统中各种复杂形态的微量氚活度,具有很好的应用前景。

高次谐波滤除方法在ADS次临界堆瞬发中子衰减常数计算中的应用

欧盟开展的外源倍增(MUSE)系列实验表明:脉冲中子源(PNS)方法是一种适用于深次临界堆中子增殖系数(keff)测量的方法,在PNS方法中,瞬发中子衰减常数α的准确与否是精确测量keff的关键。本文针对"快热"耦合次临界装置——"启明星1#"上的α测量进行分析,采用高次谐波滤除方法,得到拟合α值的时间区间,在该时间区间内得到的α与探测器位置无关。同时将由α计算出的次临界系统的瞬发中子倍增系数kp与蒙特卡罗程序(MCNP)计算结果进行对比分析,两者符合较好。研究表明:高次谐波滤除方法可有效避免α值测量依赖于探测器位置的问题,由该方法得到的α值可用于加速器驱动洁净核能系统(ADS)次临界反应堆keff离线监督。

退火处理对合金化Mo3Nb单晶力学性能的影响

介绍了退火处理对合金化Mo-3Nb单晶室温力学性能的影响.试样材料采用俄罗斯提供和国内研制的两种合金化Mo-3Nb单晶材料.实验中采用退火处理条件为:温度范围900～1 800 ℃,时间2 h,退火炉真空度保持在4×10-4 Pa.用微型试样力学性能测试法测试力学性能.结果表明,随着退火温度升高,两种材料的室温屈服强度σy和抗拉强度σb都呈下降趋势,而均匀伸长率δu呈上升趋势,其中经1 600 ℃和1 800 ℃退火试样的屈服强度和抗拉强度比原始试样下降近20%,实验还发现俄罗斯提供的单晶力学性能随退火温度的变化比国内研制单晶更加敏感.分析了退火处理对合金化Mo-3Nb单晶室温力学性能的影响因素.

中子辐照SiC_f/SiC复合材料的反冲能谱及空间分布

分析了中子与靶原子的相互作用过程,提出了结合中子输运和核反应耦合模型,采用由蒙特卡罗方法编写的RDSNC程序计算了聚变堆第一壁候选材料SiCf,/SiC在14 MeV和1 MeV中子辐照后的反冲核(初级离位原子)、碎片(核反应发射粒子)、嬗变产物和它们的能谱。表明两者具有完全不同的反冲核、碎片和嬗变产物的能谱,14 MeV中子产生的辐照损伤远远大于1 MeV中子的辐照损伤,并具有大量的嬗变产物。

高能重离子辐照对氧化物高温超导体的临界电流密度的影响及磁通钉扎机制的探讨

运用层状高温超导体的临界电流密度理论模型 ,对 180MeV的Cu11+ 辐照高温超导体Y— 12 3和Bi— 2 2 12的临界电流密度的影响做了分析 ,并对试验结果进行了拟合 .拟合结果与试验结果符合得较好 ,这表明辐照产生的柱状缺陷作为主要的钉扎中心 ,具有较高的钉扎能 ,且柱状缺陷在直径上与磁通涡旋有相近的尺寸 .

氢氧复合疏水催化剂的制备

以聚苯乙烯 二乙烯基苯(SDB)为载体,用浸渍法研制出常温下在水或100%潮湿气体中都能保持良好活性的疏水性催化剂Pd NSDB。研究了催化剂制备工艺条件对催化活性的影响。得出制备Pd NSDB氢氧复合疏水催化剂的条件为:钯负载率为1%,还原时间为8～10h,还原温度为160～220℃。混合气体(1.72%H2,1.47%O2,平衡气Ar)的空速为60min-1时,所制备的催化剂催化氢氧复合的氢气转化率大于99.9%。所研制的催化剂可用于复合高浓度氢气甚至纯氢的复合系统中,可以在常温下用冷却水除去反应热,使反应床的温度更易控制,提高了氢气复合反应系统的安全性。

悬浮阴极电化学加工单出口形式下流场的FLUENT仿真分析

利用流体力学分析软件FLUENT对回转件电化学加工悬浮阴极条件下的流场进行三维数值仿真。研究了悬浮阴极的流场及承载特性,以常见的几种出口形式为例,探讨流速变化对电解液流场特性及承载能力的影响规律。模拟结果表明,圆形和十字形出口形式条件下电解液的流动性好,间隙流场中液膜的承载能力强且分布均衡;流速增大时,液膜承载能力增强,更有利于形成稳定间隙。