盒式腔核泵浦激光理论研究

系统提出了He-Ar-Xe核泵浦激光本征效率的理论模型，建立了本征效率与泵浦腔内介质温度（能量沉积）、气体总压力、He和Ar分压、Xe的含量之间的函数关系，完善了核泵浦激光腔内能量沉积模拟计算软件，研究表明：腔内气体组成决定激光效率，中子屏蔽效应对腔内能量沉积影响，只有当腔厚度与气体压力为一定关系时，能量沉积达最大，这为进一步的实验设计提供了理论依据。     

在线气相热色谱分离装置的研制

建成了一套在线气相热色谱分离装置。利用该装置，完成了气相热色谱管同气体喷射传输系统的耦合工作。带有吸附了反应余核的添加剂的气体通过毛细管被送到气相热色谱管，在这个加热石英管中，原子被解吸并且沿具有设计温度的石英管传输，只有不凝结的元素被传出管外并沉积在水冷轮上，以一组Ｓｉ（Ａｕ）探测器测出α谱。实验中，从４７ＭｅＶ／ｕ￣（１２）Ｃ＋￣（２０９）Ｂｉ反应余核中分离出了Ｐｏ元素，测到了￣（１９７）ｐｏ￣ｍ（Ｔ＿（１／２）＝２６ｓ）、￣（１９８）ｐｏ（Ｔ＿（１／２）＝１．７６ｍｉｎ）和￣（１９９）ｐｏ￣ｍ（Ｔ＿（１／２）＝４．２ｍｉｎ）的α谱。     

安全壳压力试验中多元混合可燃性气体的爆炸极限研究

在核电站安全壳压力试验过程中,由于涂层油漆及维修化学药品挥发而产生的可燃气体易发生扩散、富集现象,加之于高温高压的试验环境,进一步增加了火灾发生的风险。为提高压力试验的安全性和可靠性,本文基于爆炸极限试验模拟及理论模型计算,对压力试验环境下7种常见的可燃性气体及其混合可燃物的爆炸极限变化规律展开研究。研究结果表明：安全壳内混合可燃物中苯、二甲苯、乙酸乙酯、甲苯等爆炸下限较低的可燃性气体所占的体积分数越大,压力试验过程中发生火灾的风险越高;初始压力的增加增大而造成爆炸的可能性较小;爆炸极限范围随着初始温度的升高而增大,尤其是爆炸下限的降低增加了安全壳内可燃气体爆炸的风险性。     

鼓泡层内气态甲基碘的去除特性研究

以安全壳过滤排放系统对甲基碘的去除为背景,采用碱性硫代硫酸钠溶液作为吸收工质,对甲基碘气体的去除特性进行实验研究。结果表明:溶液温度、系统压力、气体流量以及液位是影响甲基碘去除效果的重要因素;溶液温度对甲基碘气体去除的影响表现出分区效应;在0~80℃范围内,随着温度的增加去除效率变化明显,化学反应过程是限制该区域去除效率的主要因素;当温度高于80℃时,去除效率对温度的变化不再敏感,传质过程成为影响效率的主要因素;系统压力和液位对去除效率的影响均表现为线性关系,压力和液位的提高能够显著改善气体吸收过程;相反,气相容积流量的增加会导致甲基碘气体吸收效率明显降低。研究中还进一步发现,入口气体浓度的变化对去除效率的影响很小。     

10MW高温气冷堆蒸汽发生器稳定性实验研究

介绍了１０ＭＷ高温气冷堆盘管式直流蒸汽发生器双管工程模拟实验回路的技术特征和主要技术指标。实验系统用高温氦气作为热源，采用１：１全尺寸模拟，进行卫３０％负荷工况两相流稳定性验证实验、入口过冷度、蒸汽出口压力、流量及入口阻力对两相流稳定性影响的研究。结果表明，蒸汽发生器３０％负荷设计工况下，蒸汽出口压力２．５￣４．０ＭＰａ、给水温度７５￣１８０℃、入口节流阻力大于４０ｋＰａ时系统能稳定运行；蒸汽发生     

氢在石墨中的溶解扩散及渗透过程研究

通过对在不同氢气氛下预先气相充氢的石墨试样出氢规律的研究，得到氢在石墨中的溶解扩散及渗透过程的热力学参数如下：Ｄ＝５．７７×１０￣（－８）ｅｘｐ（－１８０００／ＲＴ）Ｓ＝２．２×１０￣（－９）ｅｘｐ（－５５００／ＲＴ）φ＝１．３×１０￣（－１６）ｅｘｐ（－２３５００／ＲＴ）其中Ｄ为扩散系数，单位ｍ￣２·ｓ￣（－１）；Ｓ为溶解度，单位；φ＝Ｄ·Ｓ，为渗透率，单位ｍ￣２·ｓ￣（－１）·Ｐａ；Ｔ为温度（Ｋ）；Ｒ＝８．３１为气体普适常数。     

燃料包壳破损条件下裂变气体释放模拟实验研究

反应堆燃料包壳破损发生时需要判断其破损程度,为系统及时作出响应提供参考依据。目前使用逃脱率系数表征压水堆燃料包壳的破损程度,但对于裂变气体释放机理缺乏研究。本文采用实验方法研究燃料包壳破损时,非稳态过程中冷却剂压力和温度对裂变气体释放的影响。实验装置基于几何相似性、流动相似性以及闪蒸相变相似性设计,考察了在子通道内冷却剂压力与温度对裂变气体释放的影响,以及闪蒸对非稳态过程中裂变气体逃脱率的影响。实验结果表明:在选取的0.5 mm破口尺寸下,非稳态过程对于气体释放速率没有明显影响,实验中长期逃逸率保持稳定,释放过程符合一级动力学方程。同样冷却剂压力下,冷却剂温度从90℃增长到110℃时,长期逃逸率增长。同样冷却剂温度下,回路压力从0.3 MPa增长到0.5 MPa,长期逃逸率则下降。长期逃逸率与过冷度负相关,表明燃料包壳破口处的液膜对于裂变气体释放有影响。     

18．8－46．2MeV／u~（12）C与~（93）Nb相互作用中靶余核的激发

利用离线γ能谱法，测定了１８．８－４６．２ＭｅＶ／ｕ的￣（１２）Ｃ离子与￣（９３）Ｎｂ相互作用中４３个靶余核的激发函数。这些激发函数随着入射能的变化大体上分为二类，定性显示了熔合－碎裂模型对于热核的类蒸发，类裂变和多破碎三种衰变模式的竞争演化预言的变化趋势。还发现了￣（９２）Ｎｂ￣ｍ的生成截面几乎恒定于５．０×１０￣（３０）ｍ￣２的反常现象。     

U与CO,CO2反应动力学的初步研究

在一定湿度下，将不同形态的铀样品密闭贮存在容器中并充入一定压力的高纯CO或CO2气体，通过定期测量贮存容器中气体组成，初步研究了铀与CO或CO2的反应动力学。结果表明，铀的形态，温度及气体种类对反应速度影响很大。与管状铀相比，铀粉与CO或CO2反应的速率要大得多；温度升高有利于铀与CO或CO2的反应；在相同温度条件下，CO与铀反应生成CO2的速度大于CO2与铀反应生成的CO的速度。     

不凝结气体对蒸汽浸没射流压力振荡强度的影响

对含不凝结气体(空气)的蒸汽浸没射流压力振荡特性进行了实验研究。研究发现,含有少量不凝结气体时,蒸汽浸没射流凝结形态发生显著变化。含不凝结气体的压力振荡强度较纯蒸汽时明显变小,但含有少量不凝结气体的压力振荡强度随空气质量分数的增加整体呈缓慢上升趋势。压力振荡强度随径向距离的增加而单调减小,随轴向距离的增加先增大后逐渐减小,存在压力振荡峰值,且随空气质量分数的增加,压力振荡峰值位置沿轴向后移。压力振荡峰值位置在轴向无量纲距离X=3和X=12之间。不同过冷水温度下,压力振荡峰值随空气质量分数变化的趋势不同。压力振荡峰值的位置即压力振荡最强的位置位于核心汽羽的尾部。     

微型气相色谱法测定H2中杂质气体

为了满足氢同位素分离系统、 等离子体排灰气处理系统和贮存与供给工艺系统对进气品质的要求,需建立准确、快速、高精度的杂质气体分析方法。针对H₂中体积分数为10^-2~10^-3的气体组分He、Ne、N₂、Ar、CH₄、CO和CO₂,本研究首先采用配有1个Pora PLOT U通道和1个MS5- 通道的微型气相色谱仪,以H2为载气,建立H2中杂质气体的分析方法并优化测量参数。结果表明,杂质气体组分测量精密度优于0.2%,-0.5%<测量相对误差<0.5%,分离度>1.5,检出限为1.3×10^-6~8.5×10^-6,定量限为4.5×10^-6~36.3×10^-6,分析时间<2.5 min。在优化后的测量条件下探讨分别以He、Ne和Ar为载气测量H2中杂质气体的可行性,得到了标准气体色谱图。所建立方法能够满足工艺系统对进气的分析要求,并可拓展应用到其他氢同位素气体的杂质组分分析。     

熔盐堆除气系统中气泡分离器运行特性

设计3种结构参数的分离器,并以空气和水为工作介质,对气泡分离器进行测试,以期找到最佳的气泡分离器结构参数。采用可视化实验方法,利用高速摄像系统记录气泡的分离过程,分析叶片结构对分离过程的影响。结果表明,叶片进出口角度、叶片长度、叶片个数等参数变化均会影响气泡的分离过程;对于搅浑叶片的设计,出口与轴向夹角不应超过45°,搅浑叶片个数应该在5个以上且长度大于50 mm。     

模拟气体标准源法校准反应堆惰性气体监测仪效率

为准确校准惰性气体监测仪对气体源的γ射线全能峰效率，制备了以可发性聚苯乙烯（EPS）颗粒为基质材料的马林杯放射性模拟气体标准源，模拟气体标准源装样密度为4.1 kg/m³，其中含²⁴¹Am、¹⁰⁹Cd、⁵⁷Co、⁵¹Cr等8种单能γ射线发射核素。利用该模拟气体标准源，对反应堆惰性气体现场监测仪的HPGe探测器γ射线全能峰效率进行了校准，校准覆盖能区为60～1836 keV，校准的效率标准不确定度最大为4.4%。同时采用点源代表点法进行了效率校准，并将模拟气体标准源与代表点位置处的点源效率校准结果进行对比，发现在校准能区内二者的效率比不为常数，效率偏差最大达28%，通过效率传递系数可减小偏差，且可得到效率传递系数拟合曲线。最后在81 keV能量点处，得到模拟气体标准源与标准气体源的效率比为1.26，此值可作为模拟气体标准源的实际应用参考。     

基于气体电子倍增器原理的高能X射线工业CT气体探测器

分析了高能X射线工业CT所常用的闪烁探测器的优缺点,及传统气体电离室探测器存在的不足。为克服这些缺点和不足,从X光子与物质相互作用理论出发,结合高能工业CT的结构特点,探讨了高能窄X射线束入射到薄金属片中X光子和光电子的输运过程,提出了以高密度的金属片作为X光子辐射转换体,以气体电子倍增器作为光电子倍增放大的新型高能工业CT探测器方案。并利用基于Linux平台的EGSnrc程序进行了Monte-Carlo仿真。从原理上说明了这种气体倍增探测器相对于传统气体电离室探测器,既有较高的探测效率,其体积也大为减小,替代高能工业CT传统的闪烁体探测器在理论上是可行的。     

Development of In-Situ Gas Analyzer for Hydrogen Isotopes in Fusion Fuel Gas Processing

To develop a real time and in-situ process gas analyzer for fusion fuel gas processing systems, application study of laser Raman spectroscopy was performed by measurement of hydrogen isotopes. Using an Ari on type laser of which wavelength 488 nm, power 0.7 W, and single pass irradiation method, Raman spectra of hydrogen isotopes were measured and intensities of the Stokes rotational lines and Q-branch were quantitatively analyzed. The Stokes rotational lines at 587, 443 and 415 cm¹ were selected as suitable ones for quantitative analysis of H₂, HD and D₂. Normalizing the Raman intensity of partial pressure H₂ as 100, relative Raman intensity ratio of H₂:HD:D₂ was obtained as 100:58:47. The detection limit for hydrogen was estimated as 0.05 kPa in partial pressure and 500 ppm in concentration. But multiple pass method further improved the detection limit to 100 ppm.     

Separation Characteristics of Gas Centrifuges

An analytical method of solving the convection-diffusion equation is presented for the centrifugal separation of a binary isotopic gas mixture under the condition that the pure axial flow velocity field is attained. In the present method, it is assumed that the radial concentration profile can be expressed in the form of multi-term expansion, and the two-dimensional partial differential equation is transformed into a set of ordinary differential equations through the multiple integration in the radial direction.

Computations are made on UF₆ gas in various types of centrifuges which have the ports for feed, product, and waste on the end plates. The results of the present analysis are compared with the other results of existing theoretical analysis.

In spite of the approximate approach, the present method can provide a closer agreement with the two-dimensional finite difference method (FDM) proposed by Kai. Finally, it is shown that the results of the present analysis agree with the experimental data of Beams et al., using the internal flow pattern based on the boundary layer theory by Nakayama et al.     

气体闪烁正比计数器:GSPC

介绍了气体闪烁体正比计数器GSPC的结构、工作原理及其特点;提出了GSPC在低能X、7放射性污染现场测量及人体内照射全身计数现场测量应用的可能性;并就当前国外气体闪烁正比计数器的发展及应用情况作了介绍。     

10MW高温气冷堆热气导管高温性能试验

水平布置的同轴双层热气导管在１０ＭＷ在高温气冷实验反应堆中是连接堆芯和蒸汽发生器的重要部件， 外分别流过高温和低温氦气，在氦气工程试验回路上进行了热气导管热工性能试验，使用氦气介质，在３．０ＭＰａ，９５０℃温度下连续运行时间超过９８ｈ，ｄ３．０ＭＰａ７００℃以上温度条件下的热运行时间超过３５０ｈ，还在０．１－３．４ＭＰａ压力范围内进行了２０闪压力循环；在１００－９５０℃范围内，进行了１８次温度循     

气体裂变产物的活度计算

从裂变产物的衰变规律出发，导出了利用HPGeγ谱仪测量的裂变产物γ峰计数计算裂变产物零时刻总核数的公式。利用该公式计算了^239Pu裂变产生的气体裂变产物。^85Kr^m,^87K4,^88Kr^88Kr,^133Xe^m,^133X3,^135Xe^m,^135Xe和^133Xe的核数目随时间的变化关系，并计算了距相对效率为60％的HPGe探测器表面25cm处各气体裂变产物γ峰计数率变化，为气体裂变产物的实验分析提供了参考。     

以乙醇为介质气体扩散法分离碳同位素的可行性研究

碳-13作为同位素示踪技术的标记物,应用广泛,市场需求呈上升趋势。为探索碳-13同位素的分离方法,开展以乙醇为介质的气体扩散分离实验,并在单级实验的基础上进行级联计算。单级分离实验的结果表明,在现有的实验条件下,气体扩散法分离乙醇的基本全分离系数可达1.0089,以乙醇为介质扩散分离碳同位素可行。通过级联计算可知,以天然乙醇为原料,结合分离的可行性和经济性,经过一次矩形级联或相对丰度匹配级联分离,能够得到碳-13同位素丰度大于25%的重组分。如能将碳-13同位素丰度大于25%的乙醇转化为合适形态的碳化合物,可再进一步分离得到更高丰度的碳-13同位素。