单能窄束γ射线法检测U_3Si_2-Al燃料元件U_3Si_2均匀性

为进一步提高U3Si2-Al燃料元件U3Si2均匀性检测结果的可靠性,文章建立了一种检测U3Si2-Al燃料元件U3Si2均匀性的"单能窄束γ射线法"。该方法利用γ谱仪测量241Am的59.5 ke Vγ射线穿透燃料元件前后的透射强度,再根据物质的γ射线吸收公式和单次测量区域内U3Si2、Al总体积恒定的特性建立方程组,求解方程组得出U3Si2、Al各自的体积百分数进而得出分布均匀性。文章利用MCNP法和实测法对该检测方法进行了验证,结果表明:该方法具有工程可行性且实验检测相对精度达到3.99%。该方法为燃料元件燃料均匀性检测提供了一种新思路。     

γ相U—Mo合金粉末的研制

（U—Mo）-Al弥散燃料具有铀密度高、辐照稳定性好、乏燃料易后处理等优点，是新一代研究试验堆的低浓铀燃料。制备中位粒度为40-140μm的γ相U—Mo合金粉末是制备（U—Mo）-Al弥散燃料的基础。用氢化-脱氢工艺制备（U—Mo）-Al粉末具有设备和工艺简单、生产率高、成本低、不污染环境、粉末粒度可控等优点，因此，值得大力开发。     

U-Mo-Zr／Al-Si的互扩散行为

通过弥散体和扩散偶堆外退火试验，研究了Zr添加到U-Mo合金对U-Mo-Zr和Al-si反应的影响。Zr含量为1wt．％、2wt．％和4wt．％的U-7wt．％Mo合金锭由真空感应熔炼而成，采用离心雾化法制成粉末。对经γ相热处理过的U-7Mo-Zr合金进行高温退火试验，研究其γ相稳定性。X射线衍射分析结果表明：U-7Mo-Zr合金的γ相分解与U-7Mo合金类似。为研究互扩散行为，使用U-Mo-Zr粉末和Al-（0、0．4、2、5）wt．％Si合金粉末制备了弥散型样品。采用和弥散型样品化学成份相同的材料制备了扩散偶样品并进行了退火试验，以比较弥散型样品和扩散偶样品的互扩散行为。高Zr含量的弥散型样品在600℃时互扩散速度小幅增大，而扩散偶样品表明Zr添加到U-7Mo中降低了反应增长速度。Si能够减缓反应增长速度。U-Mo合金中添加的Zr没有在反应层中富集，而添加到～中的Si在反应层富集。U-Mo-Zr／Al-Si扩散偶中形成的反应产物为富Si的U（Si、Al）2。     

基于超高分辨γ射线探测器的蒙特卡罗模拟

能量分辨率是γ射线探测器关键技术指标之一,直接关联γ射线全能峰的尖锐程度、分离程度,从而影响全能峰被识别、区分的能力。提高γ探测器的能量分辨率,是γ探测器发展的一个重要方向,近年发展起来的超高分辨γ射线探测器,能达到25 e V@103 ke V的能量分辨率,其相对目前能量分辨率最好的高纯锗探测器的能量分辨率高一个数量级,因此超高分辨超导γ射线探测器成为了一大研究热点。为了推动超高分辨率γ探测器关键技术的实验研究,利用MCNP5采用了不同能量的射线源、不同规格的吸收体以及不同的支撑环境对超高分辨超导γ射线探测器的探测结果进行了模拟。这些模拟对于探测器的模型优化以及谱仪的设计有重要的指导作用。     

铀基体中~(237)U208keV γ射线发射率的精确测定

运用高比放射性177Lu及主要γ射线能量(208.3664keV)与237U208.000keVγ射线的高度近似性,对U样品中208keVγ射线发射率测量中的自吸收效应,进行了校正。通过测量几何的安排,使级联γ射线的合峰效应可忽略。此法可用于高原子序数物质中低能γ射线发射率的测定。     

用活化法无损测定金属铀样品中~(238)U的含量

238U作为一种重要的裂变材料,其含量的准确测定在裂变产额数据测量中具有重要意义。在四川大学2.5 Me V质子静电加速器上,利用T(p,n)3He反应产生的483 ke V单能中子照射金属铀样品,对照射后生成放射性核素239Np的特征γ射线进行测量,利用已知的238U(n,γ)俘获截面数据实现了对238U含量的准确测量。对影响测量结果准确性的因素做了细致分析,采用蒙特卡罗方法应用软件MCNPX(Monte Carlo N-Particle e Xtended)对中子的多次散射效应和中子注量衰减效应进行了修正,对γ射线在样品中的自吸收也进行了修正,修正后的实验结果是2.884 2 g金属铀含5.712 8×1021个238U原子,实验结果的不确定度是4.1%。     

多能谱γ射线透射法能量选取原则研究

针对多能谱γ射线透射法能量选取方法相关研究不系统的问题，从吸收系数矩阵病态的角度详细分析了能量选取与γ射线透射法检测精度之间的关系，总结出了一种基于吸收系数矩阵条件数的多能谱γ射线透射法能量选取原则:通过判定被选能量对应吸收系数矩阵条件数确定能量参数，且工程建议吸收系数矩阵的条件数小于100。同时还以铀（U）/锆（Zr）混合物为基础对该原则进行了理论和实验分析验证，结果表明相同条件下被选能量参数对应相对吸收系数矩阵的条件数越小，实验测量精度越高；同时吸收系数矩阵条件数在100以下时，可以确保方法的测试相对精度优于5%。      

252Cf中子活化核燃料棒235U富集度均匀性检测装置

采用^252Cf中子活化方法研制燃料棒^235U富集度均匀性检测设备，用慢化后的^252Cf中子照射燃料棒，使燃料棒UO2芯块中的^235U发生裂变，通过测量其裂变产物的γ射线总强度对燃料棒^235U富集度及其均匀性进行在线检测。采用1．2mg的^252Cf中子源，能检测出燃料棒中^235U富集度相对偏差土10％的单个混料芯块，单根燃料棒的检测速度可达7m/min，检测结果的置信概率为97．74％。     

NaI:TI与LaBr_3:Ce~(3+)闪烁体探测器能量分辨的GEANT4模拟

闪烁体探测器γ能谱测量中,闪烁光子的产生、传输及光电器件收集、倍增均对能谱的分辨有巨大影响。为了精确模拟闪烁体探测器的能量分辨,采用蒙特卡洛模拟软件GEANT4建立了一套模型,分别对Na I(TI),LaBr_3:0.5%Ce~(3+)闪烁体探测器测量能量为662 ke V的γ射线能谱进行模拟,获得的结果与实验测试结果能够很好的符合,验证了建立模型合理性与可靠性,为闪烁体的设计提供了一套更精确的开发工具。     

北京同步辐射装置4W1A光束线能谱测量

使用标准放射源对用于X射线测量的SDD探测器进行能量刻度。对北京同步辐射装置的4W1A实验站单色光模式下6~20 ke V的X射线能谱进行测量。测量结果表明,所测能量值与理论值偏差在3%之内,且除15 ke V外偏差随能量增加而增加。能量较低的单能X射线多次谐波现象较为严重,经过微调单色器角度,多次谐波受到抑制。并研究了本测量方法的测量精度,不同能量点精度偏差为3.1‰~1.75%。为高注量率同步辐射空气比释动能的绝对测量以及同步辐射光源的利用提供参考。