核计数实时修正器

本文介绍一种具有死时间计数损失实时修正能力的新型双插宽NIM插件——核计数实时修正器的电路原理、实验结果和主要技术指标。     

固体径迹探测器测量反应堆中子注量率的三角修正公式

给出了在用固体径迹探测器测量反应堆中子注量率时,反应堆启动过程对径迹计数影响的修正公式,即所谓的“三角修正”。该三角修正公式与反应堆功率上升周期和径迹探测器辐照时间有关。最后讨论了使该修整小于１％对周期和辐照时间的要求。     

压水堆二回路工况下碱化剂对结构材料腐蚀的影响

利用长期浸泡的方法分析研究了压水堆二回路工况下A508Ⅲ和A106Gr.B低合金钢在乙醇胺(ETA)+二甲胺(DMA)、ETA、氨(NH_3·H_2O) 3种碱化剂中的均匀腐蚀行为,并利用扫描电镜、X射线光电子能谱和AES等技术分析了氧化膜的结构和组分。结果表明,在2 000 h试验后,A508Ⅲ试样在NH_3·H_2O中的腐蚀速率为0.15 mg/(dm~2·h),而在ETA+DMA条件下的腐蚀速率为0.087 mg/(dm~2·h),较在NH_3·H_2O中降低约42%。对于A106Gr.B材料,ETA+DMA环境的腐蚀速率相对于NH_3·H_2O环境下降约29.01%,说明复合碱化剂条件下,试样更耐蚀。氧化膜结构分析表明,氧化膜主要以Fe和O为主,ETA+DMA环境下的氧化膜厚度较薄,结构更加致密,氧化膜内含有N元素,说明胺分子参与了氧化膜的生成。复合碱化剂下材料耐蚀性提高的主要原因是由于复合碱化剂中的胺挥发性小于NH_3·H_2O,液相冷却剂pH值升高,减缓了Fe的氧化反应,另外胺分子易通过吸附作用吸附于氧化膜表面,降低了金属氧化反应的活化能,提高了材料的耐蚀性能。复合碱化剂与二回路设备材料具有较好的相容性,能有效降低设备材料的腐蚀速率,对于二回路水化学处理方法的改进有积极意义。     

γ探测死时间与计数修正因子的关系

为在γ放射性活度很大的测量中使测量系统得到更好的准确度,本文使用干扰源研究HPGe探测器得到了测量系统死时间与计数损失的关系。在γ能量为0.3~1.3 MeV时进行实验,使用104~105 Bq量级的放射源,修正能峰的计数率一般保持在几十s-1,证明在误差范围(3%)内,计数损失随死时间变化的关系与射线能量和计数强度无关,任意强度的任意核素均可使用这一修正公式进行计数损失修正。     

4πβ-γ符合计数系统软件设计

4πβ-γ符合计数系统是为4πβ(LS)-γ放射性活度国家基准设计的一套高性能电子学系统,与传统模拟符合相比,具有信号实时处理及存储等特点,可完成离线符合计算。论文介绍了符合计数系统的架构、工作流程以及数据传输格式和数据量,阐述了软件开发的流程和处理大数据量的方法,DMA的具体操作和后期离线数据处理程序。软件运行于基于PXI机箱的XP系统,可以达到30 Mbps的稳定写入速度,并提供了一个友好的人机界面。数据离线处理软件可以合并采集数据,根据不同需求产生有用的数据格式,方便后期统计计算。     

压水堆二回路工况下碱化剂对结构材料腐蚀的影响

利用长期浸泡的方法分析研究了压水堆二回路工况下A508Ⅲ和A106Gr.B低合金钢在乙醇胺（ETA）+二甲胺（DMA）、ETA、氨（NH₃·H₂O） 3种碱化剂中的均匀腐蚀行为，并利用扫描电镜、X射线光电子能谱和AES等技术分析了氧化膜的结构和组分。结果表明，在2 000 h试验后，A508Ⅲ试样在NH₃·H₂O中的腐蚀速率为0.15 mg/(dm²·h)，而在ETA+DMA条件下的腐蚀速率为0.087 mg/(dm²·h)，较在NH₃·H₂O中降低约42%。对于A106Gr.B材料，ETA+DMA环境的腐蚀速率相对于NH₃·H₂O环境下降约29.01%，说明复合碱化剂条件下，试样更耐蚀。氧化膜结构分析表明，氧化膜主要以Fe和O为主，ETA+DMA环境下的氧化膜厚度较薄，结构更加致密，氧化膜内含有N元素，说明胺分子参与了氧化膜的生成。复合碱化剂下材料耐蚀性提高的主要原因是由于复合碱化剂中的胺挥发性小于NH₃·H₂O，液相冷却剂pH值升高，减缓了Fe的氧化反应，另外胺分子易通过吸附作用吸附于氧化膜表面，降低了金属氧化反应的活化能，提高了材料的耐蚀性能。复合碱化剂与二回路设备材料具有较好的相容性，能有效降低设备材料的腐蚀速率，对于二回路水化学处理方法的改进有积极意义。     

GM计数管量程扩展技术进展

GM计数管是一种应用广泛的核辐射探测器,但量程范围较窄,扩展其量程能进一步拓宽其应用范围.回顾了国内外扩展GM计数管量程所采取的主要方法和措施,分析了采用死时间模型和函数拟合修正方法扩展量程存在的不足;简要介绍和分析了改变计数管工件方式或改进外部电路的量程扩展方法,重点介绍了近年来出现的time-to-count方法的工作原理.指出通过革新使用方式,改进计数管结构设计和筛选恰当材料,研制复合型探测器等途径,可大幅提高计数管的性能.     

“兆吨换兆瓦”计划的最新进展及其主要事件

【美国铀浓缩公司网站2005年9月报道】根据美俄之间的“兆吨换兆瓦”协定,美国铀浓缩公司(USEC)已将1万枚核弹头中的高浓铀稀释成低浓铀,然后制成燃料供美国的商业反应堆使用,这标志着这项为期20年的计划已经完成一半。“兆吨换兆瓦”计划于1994年启动。按照该计划,到2013年计划结束时,美国USEC公司和俄罗斯Tenex公司要把500t武器级铀转化成低浓铀。目前在全美国每10个家庭、商业会所、学校和医院中,就有1个的电力来自“兆吨换兆瓦”计划。Isaiah项目为了实现美国能源安全、不扩散和国家安全等目标,USEC正在提议一个新项目——Isaiah…     

溅射碱金属卤化物离子簇的研究

溅射碱金属卤化物离子簇具有N=13、22等幻数结构,它可用离子间经典的静电相互作用和量子力学“短程”作用来解释。而用8keV氩原子轰击高纯氟化锂单晶、得到两类组成的带正电离子簇:具有微晶结构特点的[Li(LiF)_N]~+和络合物分子离子[LiF]_N~+。由于锂是两种同位素构成的,上述两种离子簇都含有大量异同位素离子簇,即同位素效应。这是溅射离子簇质谱中继“幻数”结构的另一个重要性质。     

TODGA-DHOA体系萃取金属离子 Ⅲ.对Am(Ⅲ)和三价镧系离子的萃取

研究了以N,N,N’,N’-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)和N,N-二己基辛酰胺(DHOA)为萃取剂、正十二烷为稀释剂对Am(Ⅲ)和三价镧系元素的萃取行为,主要考察了萃取剂浓度、HNO3浓度、NaNO3浓度、金属离子浓度和温度的影响。结果表明:随着TODGA浓度的增加,TODGA/正十二烷和TODGA-DHOA/正十二烷两种萃取体系对Am(Ⅲ)和三价镧系元素的萃取分配比显著增加,DHOA对三价锕系和镧系萃取能力很弱,而DHOA的加入,对TODGA/正十二烷萃取Am(Ⅲ)和三价镧系元素具有一定抑制作用。TODGA萃取三价镧系元素的分配比随着镧系原子序数的增加而增加,Am的分配比与Eu相近。TODGA萃取稀土元素是放热反应,萃取过程中焓变起主导作用,吉布斯自由能变(-ΔG)变化的规律也表明随着镧系原子序数的增加,TODGA对其萃取能力增强。通过对TODGA萃取Am(Ⅲ)和三价镧系元素机理探讨,得到萃取反应方程式均为:M3+aq+3NO-3,aq+3TODGAorg→M(NO3)3·3TODGAorg     

用伪随机方法的DMA实时数据传送与显示

本文在分析研究现有的微机多道中MCB至计算机的数据传送方法基础上,提出了伪随机地址DMA数据传送的新方法,介绍了它的原理与实际实现,以及运用这一原理的新MCB系统的设计,成功地解决了X、γ谱仪系统中数据获取中无计数损失、实时数据传送问题;同时采用了伪随机逐列实时刷新技术,彻底消除了谱显示中的闪烁现象。     

脉冲辐射场中子探测器死时间效应研究

以正比计数管为基础的中子剂量当量仪是实现反应堆和加速器等中子辐射场剂量水平实时监测的重要手段,而探测器的死时间效应问题直接关系到脉冲中子辐射场下量值的准确性。本文使用"双源法"实验测定了正比计数器死时间,使用蒙特卡洛模拟软件计算了中子探测器慢化体对中子的慢化时间,推导出加速器辐射场中计数率与修正因子的关系式,可以实现脉冲辐射场中子漏计数补偿。     

液闪分析中闪烁体积对各种核素测定的影响

除了淬灭以外,闪烁体积是影响液闪计数效率的另一个重要因素。采用可区分闪烁体积影响和淬灭影响的实验方法,在两种液闪仪上测定了多种代表性核素。结果表明:在实验淬灭水平范围内,闪烁体积对α粒子和高能β粒子的计数效率影响很小,小闪烁体积测量时的壁效应仅仅影响液闪谱图的形状,对计数效率的影响可以忽略;闪烁体积对γ射线和低能β粒子的计数效率影响很大,相同水平的淬灭对闪烁体积较大样品的计数效率影响较大。在用淬灭校正曲线计算计数效率或用"最优PSA-淬灭指数"曲线设置α/β甄别参数时,为了减小测量误差,不管采用什么淬灭指数,待测样品都需要与淬灭标准样品保持相同的闪烁体积和闪烁瓶尺寸。     

铀材料的中子多重性测量分析方法

多重性测量是一种可以显著提高测量精度、降低测量偏倚的新方法.本文分析了主动法符合测量偏倚较大的原因,介绍了主动法多重性测量的理论关系式,阐述了由测量数据先确定样品增殖,再由经验关系式得到反应系数,进而得到样品质量的数据处理方法.     

液体闪烁测量效率示踪法评述

本文简要评述了液闪效率示踪法的产生和它在猝灭校正中的地位,将液闪猝灭校正方法的发展分为三个阶段:宽道校正法、样品依赖性多道校正法和非样品依赖性校正法。指出效率示踪法是猝灭校正法的一个重大突破。并还对效率示踪法研究的现状作了简单综述。     

基于数字化多道谱仪的能谱计数率修正方法

受死时间影响,数字化多道谱仪(DMCA)γ能谱会发生一定程度的计数率损失,给后续的γ能谱分析带来一定的误差,因此必须对产生计数率损失的γ能谱进行修正。在数字化多道谱仪死时间模型的基础上利用Lambert W函数建立真实计数率关于实测计数率的闭式解;给出DMCA系统计数率限值的定义与快成形通道死时间最优阈值的理论计算,并结合快成形通道检测出的有用脉冲信号作为计数率修正的依据;在此基础上,提出了一种γ能谱计数率修正方法。实验结果表明该方法可有效克服因高计数率造成γ能谱计数率损失的不利影响;在输入DMCA系统(采用LaBr₃(Ce)探测器)的计数率小于1.8 Mcps的范围内使修正后的特征峰净计数率的相对固有误差控制在9%以内,并且特征峰净计数率与剂量率的线性相关系数在0.995以上,拓宽了数字化多道谱仪的应用范围。     

延迟符合法测量223Ra和224Ra的偶然符合修正计算比较研究

延迟符合法测量²²⁰Rn和²¹⁹Rn是间接测量天然水中²²⁴Ra和²²³Ra的方法,能提供河口海洋混合区海底地下水流出情况及水与土壤相互作用的示踪信息。在实际测量计算中会用到Moore偶然符合修正方法,然而研究发现,Giffin和Moore方法还存在某些不完善之处。本文在Moore和Giffin方法的基础上,对Moore方法进行了改进（简称方法1）,同时提出了新的偶然符合修正公式（简称方法2）;构建实验装置分别测量低活度²²²Rn、²²⁰Rn、²¹⁹Rn源及²²⁰Rn和²¹⁹Rn混合源,对偶然符合修正公式进行比对实验验证。结果表明,总计数率小于70 min^-1时,本工作提出的两种方法在准确度和误差方面均较Moore和Giffin方法有所改善。     

一种测量~(241)Am溶液比活度的方法

根据符合法原理,利用4πα+4πγ活度测量标准装置,采用改变γ探测效率的方法,外推测量241Am溶液的比活度,解决了电离室测量α源时需进行的自吸收和反散射系数校正问题。双4π-γ效率外推法通过调整测量装置升降机高度来改变NaI(Tl)探测器对放射源所张的立体角,从而达到改变γ探测效率的目的,进而通过γ效率拟合外推得到放射源的活度。经过对两种241Am溶液20多个源的测量,测量结果与2πα屏栅电离室活度测量结果在不确定度范围内符合一致,且其测量不确定度降到了0.4%以内。     

基于ARM的软件延迟符合法氡同位素

本文探讨了一种基于嵌入式系统的软件延迟符合分辨测量氡同位素技术,建立基于ARM嵌入式微处理器试验装置,记录核脉冲序列的时序信息,利用氡同位素的短寿命子体钋半衰期不同的特性,用一种软件延迟符合测量法分辨测量了²¹⁹Rn和²²⁰Rn源。实验结果表明,软件延迟符合系统能分辨测量低水平²¹⁹Rn和²²⁰Rn,操作简便,达到了设计目的。