摘要：SiC复合包壳热导率在辐照后显著下降,且在发生芯块-包壳机械相互作用时会受到较大的拉应力导致失效。为改善SiC材料导热性能差导致燃料温度过高及芯块-包壳机械相互作用导致包壳失效的问题,提出了使用液态铅铋合金(Lead-Bismuth Eutectic,LBE)填充芯块-包壳间隙的设计。基于FRAPCON程序添加了芯块-包壳间隙材料填充模型,对液态铅铋合金填充间隙的双层SiC包壳燃料棒进行了初步分析,并优化了设计参数。对比了三种燃料棒(UO_(2)-SiC、含中心孔的UO_(2)-SiC、UO_(2)-LBE-SiC)在正常运行工况下的性能。结果表明:中心孔芯块设计不能避免UO_(2)-SiC燃料棒的失效,优化设计后的UO_(2)-LBE-SiC燃料峰值温度下降约200 K,LBE填充芯块-包壳间隙也避免了芯块-包壳机械相互作用的发生,外层包壳最大拉应力为5 MPa,燃料棒失效概率小于1×10^(-6),可满足安全性要求。

摘要：针对铀纯化转化生产中非线性、大迟延、多变量耦合程度高的氢氟化系统生产流程,采用递推最小二乘辨识算法,建立氢氟化系统中相关被控对象的数学模型,进而优化控制系统相关参数。通过对比采用了模型辨识的先进控制系统与原控制系统的仿真结果,验证了模型辨识在先进控制中的重要性、优越性、可行性,对改善复杂系统的控制效果具有重要意义。

摘要：在发射和再入事故中可能发生的碰撞和冲击是放射性同位素热源(RHU)空间应用核安全的重点研究内容,本研究针对RHU意外再入后高速撞击地面的事故工况,基于RHU设计结构以及材料特性,建立了高速撞击动态本构模型,对再入返回后以不同速度、不同撞击角度撞击地面过程进行了数值模拟。采用独立变量法分析了速度和角度对撞击后RHU金属包壳变形及破坏效应的影响。通过高速撞击试验验证了数值模型的可靠性,结果显示,金属包壳高度变形量ΔHmax和直径变形量ΔDmax的试验结果与仿真计算结果的相对误差均小于10%,在工程仿真计算可接受误差范围内,这表明该高速撞击模拟研究在RHU安全性能评价、指导RHU设计、降低试验成本和强度等方面具有很高的实用价值。

摘要：为提高低温供热堆的经济性,实现其供电、供气、海水淡化以及供暖的多用途目标,其主要热工参数须大幅提升。因此,提出一种新的低温供热堆堆型NHR-200Ⅱ,相比于NHR-200,其热工参数须大幅提升,同时又必须保持低温供热堆系统简化、固有安全性好的特性。为达到这一目标,沿用了低温供热堆一体化、全功率自然循环、自稳压以及非能动安全系统的设计特点,通过挖掘潜力、合理匹配系统参数来提高效率。对两种设计扩展工况的分析表明非能动安全系统的设计是有效的,反应堆堆芯不会发生裸露。本研究成果也可为其他小型水冷堆的设计提供借鉴。

摘要：针对长时间实验过程中CsI(Tl)闪烁体探测器的辐照光输出会不断变化的问题,在实现探测器输出暗场的稳定性控制后,对按实际堆芯5∶1比例缩小设计的球流检测系统进行了长达48h的空载γ射线辐照,并记录了暗场稳定性的控制结果及探测器的辐照光输出。结果表明:各闪烁体探测单元受γ辐照后,辐照光输出先不断上升,达到最大值后再线性下降。分析探测器辐照光输出发现,几何尺寸和物理成分相同的各探测单元彼此间的辐照光输出上升幅度比与辐照损伤均存在差异,但辐照光输出达到最大时对应的累计剂量基本相同,且与初始辐照光输出大小无关。最后提出了对系统辐照光输出的上升和下降阶段分别采用指数校正和线性校正的思路,为球床式高温气冷堆球流检测系统图像重建过程中投影数据的校正提供解决方案。

摘要：为保证球床式高温气冷堆(PB-HTGR)球流检测系统投影数据获取过程中输出信号的稳定性,需对探测模块输出暗电流的稳定性进行分析。本文随机选取了2组CsI(Tl)探测器模块作为研究对象,并专门设计了温度及暗电流的控制和测量装置,分析了模块暗电流的输出特性及其控制要求。实验结果表明:各探测单元输出暗电流随温度的变化呈近似指数变化,且室温下温度波动±2℃时第32路单元的暗电流波动达8pA。因此需对探测系统进行温度控制,同时分析实验数据并结合暗电流稳定性的控制要求,提出检测系统的最佳温控范围为(18~22)℃,对应的温控精度为(±0.92~±0.21)℃。

摘要：中国工程物理研究院流体物理研究所自主研制了用于医疗诊断的PET医用回旋加速器。为满足该医用回旋加速器安全、稳定运行的要求,采用了不带低电平控制功能的高频系统,避免了直接接触高压的危险。选用西门子的S7-1500可编程控制器为前端控制器,完成了系统工作频率的精确扫描,实现了高频系统相位稳定、幅度稳定、安全联锁等。该系统连续运行的结果表明:控制系统的设计满足加速器运行及调试要求,为系统的稳定运行提供了支撑。

摘要：为确保探测器在低温环境下稳定运行,分析了高纯锗探测器的内部传热机理,基于COMSOL Multiphysics软件建立了探测器的三维计算模型,得到了制冷过程中三维瞬态温度分布规律以及不同探测器内部结构和材料选择对温度分布的影响,通过仿真数据与实验数据的一致性比较,验证了该模型及仿真方法的正确性。为进一步优化和改进液氮制冷和电制冷型高纯锗探测器的设计参数提供了理论支撑。

摘要：针对中子-γ混合辐射场,对屏蔽材料中的金属氧化物填料组分进行优化,通过蒙特卡罗程序模拟获得WO_(3)/Bi_(2)O_(3)/Gd2O_(3)/B_(4)C混合填料对低能中子与不同能量γ射线的综合屏蔽性能,采用遗传算法和神经网络寻找填料组分的最优配比。通过对总剂量当量的计算和优化,发现不同辐射环境下最优配比是不同的,在中子(热中子麦氏分布能谱)通量与γ射线(0.5~3 MeV)通量相同时,当添加屏蔽填料总质量一定,Bi_(2)O_(3)与B_(4)C质量比为9∶1的混合填料综合屏蔽性能达到最优。将几种混合辐射环境下得到的最优解代入蒙特卡罗程序验证,误差在可接受范围内,表明该屏蔽填料组分的优化设计是可行的,节省计算时间,为屏蔽材料的设计和制备提供了理论依据。

摘要：高能中子的测量在空间中子所致剂量评估和高能粒子加速器辐射防护等方面越来越重要。介绍了一种能量拓展型长中子计数器的性能研究模拟及测试结果。这种能量拓展型长中子计数器是基于De Pangher的设计,通过在长中子计数器内层慢化体嵌入金属铅和铬材料,利用中子与金属材料的(n,xn)增殖反应,改善了其高能响应。采用蒙特卡罗模拟优化了长中子计数器的结构,获得在1 keV~20 MeV、1 keV~150 MeV能量范围内最大值相对平均值偏差为12.2%响应特性曲线。利用Am-Be中子源和D-T中子源标准辐射场测试了长中子计数器的有效中心和能量响应,验证了长中子计数器在20 MeV内的能量响应。将实验结果与蒙特卡罗模拟计算相比较,结果表明:理论计算与实验在误差范围内一致。