核技術最新期刊目錄

高熱負載X射線自由電子激光復合折射透鏡的熱分析————作者：王震;佟亞軍;劉芳;

摘要：上海硬X射線自由電子激光裝置(Shanghai HIgh-repetition-rate XFEL aNd Extreme Light Facility,SHINE)具有高亮度、全相干性和高重復頻率等特點。對于高重頻硬X射線進行聚焦時，復合折射透鏡(Compound Refractive Lens,CRL)需要承受高熱負載，甚至會出現由高熱應力引起的光學器件性能失效問題。為了確保CRL聚焦鏡的熱應...

新型三重屏蔽輻照器劑量學性能的蒙特卡羅模擬計算和分析————作者：金孫均;王平全;王志鵬;陳燦;姚馨博;齊雅平;王坤;黃驥;李德紅;成建波;鄭艷明;邱旭;付玉;張洪新;

摘要：大部分用于輻射劑量學研究的輻照器都安裝比活度較高的放射源，這類放射源只能采用合規的容器運輸以完成現場裝源。為了使國產輻照器能夠更好地符合國內外放射源的運輸及安裝要求，研制了一種新型三重屏蔽輻照器，用于進行現場裝源及開展后續工作。首先基于對輻照器的精確構建，開展了系統的模擬計算，分析了輻照器對射束的控制特性。然后結合模擬計算和分析，研究了開展輻射劑量學相關研究所關心的輻射場性能。本工作研制的新型三重...

Shuffler中子質詢系統核材料質量測量的基體校正方法————作者：雍金龍;宋玉收;趙云龍;侯英偉;劉輝蘭;

摘要：廢物桶中基體材料的存在限制了主動質詢系統對特殊核材料（Special Nuclear Material,SNM）質量測量的準確性，確保核保障測量結果不受基體材料的影響至關重要。因此，考慮到單位質量緩發中子計數率隨SNM質量增加的變化，本文在傳統校正方法的基礎上開發了一種新的基體校正方法。為了驗證新方法的有效性，利用Geant4工具包構建了WM3210 PAN Shuffler系統模型，針對常見的基...

電解純化對Inconel 600合金在LiCl-KCl熔鹽中腐蝕影響————作者：童陽;王城喻;許曉銳;周文濤;王德忠;王亞飛;

摘要：LiCl-KCl共晶熔鹽為乏燃料干法后處理中電解精煉過程常用的電解質，其對結構材料的腐蝕主要受熔鹽中雜質的影響，通過熔鹽純化降低其腐蝕性是解決干法后處理材料腐蝕問題的重要手段之一。研究中使用電解法對LiCl-KCl鹽進行純化，通過循環伏安電化學方法監測純化過程，并使用電感耦合原子發射質譜(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)測量L...

數據集對基于卷積神經網絡算法的編碼孔徑γ相機成像質量影響————作者：許文瑞;宋玉收;周春芝;侯英偉;劉輝蘭;

摘要：卷積神經網絡（Convolutional Neural Network,CNN）算法已被用于編碼孔徑γ相機的圖像重建中，提升了對成像過程中隨機噪聲的抑制效果。對于CNN算法，數據集的設置將直接影響模型的性能，然而，現有研究尚缺乏對此問題的討論。本文基于點源成像過程開展研究，提出了一種基于蒙特卡羅模擬和線性隨機組合的數據集生成方法，通過Geant4軟件模擬編碼孔徑成像過程，并使用CNN算法完成圖像重...

水平取樣管道內氣溶膠顆粒損失規律實驗研究————作者：代沁欣;單陳瑜;顧衛國;王德忠;吳思遠;賀金鵬;�？�;雷青欣;聶保杰;

摘要：核設施氣態流出物監測系統需要對放射性物質進行連續取樣和測量，氣溶膠受到布朗擴散、重力、湍流等作用會在取樣管道內產生沉積。本文針對水平取樣管道微米級氣溶膠穿透效率開展實驗，并與國內外現有的經驗公式和發表數據進行了對比驗證�？紤]有效粗糙度、湍流擴散、重力沉降的共同影響，提出了適用于擴散區與擴散-碰撞區的沉降速率預測修正公式，預測值與實驗結果較為吻合。實驗結果表明：由于粗糙度會改變近壁處流場和沿程阻力，...

超聲分子束注入對J-TEXT裝置等離子體邊緣流和湍流的影響————作者：謝耀禹;趙開君;張國書;楊州軍;陳志鵬;陳忠勇;程鈞;胡瑩欣;溫思宇;丁肖冠;任璐璐;李佳鑫;段龍;王璐;

摘要：超聲分子束注入是磁約束聚變裝置常用的補充加料手段之一，并對等離子體流和湍流產生重要影響。實驗在J-TEXT裝置上開展，采用三臺階朗繆爾探針陣列，在歐姆放電氫等離子體中觀測了超聲分子束注入對邊緣流和湍流的影響。結果表明：超聲分子束注入后測地聲模帶狀流、湍流及其驅動的粒子輸運分別減小40%～60%、50%～70%及60%～70%，且伴隨著離子-離子碰撞頻率增大；湍流雷諾協強及湍流對測地聲模帶狀流做功明...

基于組合神經網絡模型的快堆堆芯瞬態熱工水力參數預測方法研究————作者：趙梓炎;趙鵬程;劉紫靜;李衛;于濤;

摘要：對于反應堆熱工水力參數的預測，現有的研究多使用單一神經網絡的預測方法，但在噪聲較大的情況下，單一神經網絡不能很好地剔除噪聲的影響。本文使用基于經驗模態分解法(Empirical Mode Decomposition,EMD)與奇異譜分析法(Singular Spectrum Analysis,SSA)結合自適應徑向基神經網絡(Radial Basis Function Neural Network...

壓水堆一回路污垢放射性分布預測模型————作者：王世偉;劉曉晶;張滕飛;何輝;

摘要：為研究壓水堆一回路堆芯污垢中放射性物質的產量和分布情況，以典型壓水堆(Pressurized Water Reactor,PWR)一回路為研究對象，針對一回路中的放射性物質，建立了污垢沉積及放射性物質的產量分布預測模型。模型對污垢沉積和放射性物質的預測結果與污垢仿真程序CRUDSIM(Chalk River Unidentified Deposits SIMulation)的計算結果差異小于5%。...

熔鹽堆冷卻劑凝固行為的實驗及數值模擬研究————作者：張偉豪;劉茂龍;曾陳;劉利民;周翀;孟履巔;顧漢洋;

摘要：熔鹽堆因其優良的安全性與經濟性而成為第IV代先進核反應堆系統中非常具有前景的一類堆型。然而，作為熔鹽堆冷卻劑的氟鋰鈹(FLiBe)，其熔點為460℃，遠高于環境溫度，因此，存在冷卻劑凝固而失去流動傳熱的風險。為此，基于能量守恒以及焓-多孔介質模型建立了帶糊狀區效應的一維凝固模型，通過設計的熔鹽凝固實驗進行模型驗證，驗證結果表明：總體模型誤差小于±10%，滿足反應堆系統安全分析要求。最后，基于系統安...

TMSR控制棒通道套管的蠕變屈曲失穩分析————作者：王曉艷;魚榮芳;李林玉;朱世峰;王曉;

摘要：釷基熔鹽堆(Thorium Molten Salt Reactor,TMSR)控制棒通道套管是典型的承受外壓的高溫薄壁長圓柱殼，蠕變-屈曲失穩是其主要失效模式。本文旨在利用數值模擬方法研究控制棒通道套管高溫下的蠕變屈曲失穩行為。首先基于UNS N10003合金的高溫蠕變試驗數據獲得了該材料的Norton蠕變模型及材料參數；然后利用有限元分析軟件ABAQUS進行了TMSR控制棒通道套管的特征值屈曲分...

基于改進DMD和LSTM的鉛鉍快堆上腔室熱分層降階分析模型研究————作者：溫從義;鄧俊杰;劉紫靜;李衛;趙鵬程;

摘要：事故緊急停堆后鉛鉍快堆上腔室發生的熱分層現象對堆內結構完整性和自然循環余熱排出能力具有顯著影響�；�于計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法開展熱分層現象研究，存在計算資源開銷大、耗時長等問題，而現有的標準動態模態分解(Dynamic Mode Decomposition,DMD)方法對熱分層現象的預測效果不佳。本文首先基于CFD程序FLUENT得到高...

球形托卡馬克2.45 GHz電子回旋共振預電離的模擬研究————作者：許戈航;陳文波;龔學余;鄭平衛;杜丹;

摘要：電子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance,ECR)預電離對于球形托卡馬克的可靠啟動有著重要意義。本文建立了球形托卡馬克裝置的三維模型，采用了多物理場仿真軟件COMSOL對該裝置內ECR的預電離過程進行了模擬，并在此基礎上研究了不同輸入功率對功率沉積、電子溫度及電子密度的影響效應。研究結果表明，提高輸入功率可以大大縮短電子的電離時間，使等離子體電子密度和電子溫度的峰值均...

氦氙布雷頓循環系統工質熱物性及熱力性能研究————作者：趙正成;羅皓天;趙亞楠;于濤;

摘要：兆瓦級核反應堆結合氦氙布雷頓循環系統能有效滿足大型深空探測器、星表基地、深海無人潛航器等特種能源動力裝置對大功率、小型化、高可靠電源供應的需求，具有廣闊的應用前景和研究價值。目前對氦氙混合氣體在非理想狀態下的物性研究尚不充分，本文構建了非理想狀態下氦氙混合氣體的物性計算模型，采用浸沒式次臨界安全空間反應堆氦氙布雷頓循環系統為研究對象，對氦氙混合氣體物性模型進行了驗證，分析了不同溫度、壓力和氦氣摩爾...

基于全隱算法的螺旋管蒸汽發生器瞬態分析程序開發及驗證————作者：劉偉;胡守印;續亮;湯霆輝;李雪琳;王朗;吳攀;單建強;

摘要：高溫氣冷堆螺旋管蒸汽發生器兩側的運行工質分別為氦氣和水，兩者物性差異大，瞬態響應時間不同，用傳統半隱數值求解方法開發得到的熱工安全程序往往會因為庫朗特準則而降低時間步長，從而降低蒸汽發生器熱工水力程序的計算效率。本文以高溫氣冷堆螺旋管蒸汽發生器為研究對象，以均相流水力學模型為基礎，采用對流-擴散項全隱差分格式算法求解基本守恒方程，采用流熱全耦合算法求解傳熱管的導熱過程，開發了全新的高溫氣冷堆螺旋管...

多跨彈性支撐燃料棒振動特性分析方法————作者：丁育哲;李偉;任全耀;李垣明;紀謝天;田文喜;章靜;巫英偉;賀亞男;王明軍;蘇光輝;秋穗正;

摘要：為獲取壓水堆中多個定位格架約束下的細長柔性燃料棒的振動行為，建立了一種能夠合理表征燃料棒動力學特性的振動分析方法，將格架約束作用等效成拉壓彈簧及扭轉彈簧，基于歐拉梁理論建立了多跨彈性支撐燃料棒力學模型，并構建了整段梁的位移函數并結合能量原理法獲得了振動模態；通過引入輔助項改善邊界不連續現象并具有較好計算精度�；�于上述方法分析了定位格架約束作用對燃料棒振動特性的影響規律：格架等效后的拉壓彈簧剛度是燃...

小型氟鹽冷卻高溫堆負荷跟蹤運行能力分析————作者：呂鑫狄;張大林;李新宇;梁禹;鄧堅;秋穗正;蘇光輝;

摘要：為推動“一帶一路”共建國家能源合作需求多元化發展，解決新絲綢之路經濟帶沿線上安全、高效的能源供應需求，提出了固有安全一體化小型氟鹽冷卻高溫堆(Fluoride-Salt-Cooled High-Temperature Advanced Reactor,FuSTAR)設計方案。為驗證FuSTAR反應堆自身負荷跟蹤運行的能力以及其安全性，對FuSTAR系統進行了詳細的熱工水力和控制系統的建模計算，并深...

呼吸運動對硼中子俘獲治療肺癌的劑量學影響————作者：朱琳;于濤;孫愛扣;高克坤;曲泓宇;劉彤;王嵩;張紫竹;崇奕崢;陳珍平;

摘要：硼中子俘獲治療(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是一種新興的放射治療技術，而呼吸運動是BNCT治療肺癌影響劑量準確度的關鍵問題。為了量化呼吸運動對BNCT治療肺癌的劑量學影響，采用蒙特卡羅模擬方法構建肺癌治療中腫瘤及器官隨呼吸運動時空變化的動態模型，并開展BNCT蒙特卡羅劑量計算。本文基于多功能數智化蒙特卡羅程序平臺(Multi-function and Ge...

基于非均勻源活度分布反演的γ輻射場重構方法————作者：劉立業;樊清;李華;李會;靳海晶;趙原;

摘要：輻射場的準確重構是實現輻射防護數字化的基礎，也是進行輻射劑量評估與可視化仿真的前提。為了有效解決目前核設施現場由于高梯度非均勻輻射源項分布導致的三維γ輻射場重構偏差較大的切實問題，本文創新性地提出基于貝葉斯信息準則建立的非均勻源活度分布模型擇優方法，并將最優模型用于三維γ輻射場的重構。結果表明：該方法在高活度梯度、高劑量率梯度情形下的輻射場重構準確度顯著優于克里金插值方法；在核設施實際場景的三維輻...

脈沖中子劑量儀的研發與應用————作者：閻明洋;胡志良;張銀鴻;馬忠劍;石澔玙;王錚;王慶斌;李為民;

摘要：粒子加速器束流損失產生脈沖中子輻射場，計數型中子劑量儀測量脈沖中子存在漏計數現象。為從根源上解決漏計數問題，提出了基于中子核反應電荷量校準中子反應數的探測物理模型。研究中子核反應弱電流產生的物理機制，據此研制了弱電流積分型電子學系統，并集成為脈沖中子劑量儀。在中國散裂中子源（China Spallation Neutron Source,CSNS）上的實驗表明：單次脈沖中子風暴核反應數可達10～3...

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