阵列背散射成像系统准直器设计参数的蒙特卡罗方法研究

康普顿散射成像技术对低原子序数的物质很灵敏,适宜对毒品、炸药等物品的检测。讨论了实现阵列康普顿背散射成像的技术途径,分析了准直器设计的重要性,并利用MCNP程序对准直器的材料和尺寸进行了蒙特卡罗模拟计算,得到了适合的准直器设计方案。     

爆炸物及毒品的探测技术

主要介绍国际上常见的爆炸物和毒品的种类及探测这些爆炸物和毒品的各种方法，并对其中几种常用的探测方法的原理和实施措施作了简单介绍．     

检查隐藏违禁品的核技术

对检查隐藏的武器、炸药和毒品的核技术进展作了简要叙述.对于放射性物质,测量其γ射线或中子是最直接的方法;对于非放射性物质,一般违禁品最常用的方法是利用X光管产生的低能X射线或铯-137、钴-60等放射源的γ射线,或利用中子技术特别是中子瞬发γ谱分析,β射线激发的飞行时间质谱计与离子迁移率仪,核效应--核四极共振与核磁共振和新近发展起来的T波.这些方法各有其优缺点,也各有其适用的场合.     

检查隐藏违禁品的核技术

对检查隐藏的武器、炸药和毒品的核技术进展作了简要叙述。对于放射性物质，测量其γ射线或中子是最直接的方法；对于非放射性物质，一般违禁品最常用的方法是利用X光管产生的低能X射线或铯-137、钴-60等放射源的γ射线，或利用中子技术特别是中子瞬发γ谱分析，β射线激发的飞行时间质谱计与离子迁移率仪，核效应——核四极共振与核磁共振和新近发展起来的T波。这些方法各有其优缺点．也各有其适用的场合。     

背散射成像的蒙特卡罗模拟

康普顿背散射成像技术的独特优势在辐射成像领域日益得到关注与发展。这种技术可将辐射源与探测器放置在被检测物的同一侧，用于检测大型物体或几何形状复杂的物体，背散射成像对于低原子序数的物质很灵敏，适用于对毒品、炸药等物品的检测，可在打击走私、反恐和安检等领域发挥重要作用。     

应用分形理论探讨炸药的撞击感度

炸药样品在落锤撞击下,其分幅图像具有分形结构,同时,它的分形维数与炸药感度有关。根据分形几何的周长—面积公式及线性回归原理,对TATB等六种炸药的落锤试验的分幅图像进行了图像处理和分形维数计算。结果发现,越钝感的炸药,分形维数越大。而且,六种炸药分形维数的排序与它们的50％爆炸特性落高的排序是一致的。因此,用炸药的分形维数来鉴别撞击感度是基本可行的。     

基于热中子分析技术的铀弹头内部炸药元素分析法

在军控核查技术领域，核弹头拆卸认证技术主要研究核弹头拆卸前后其内部特殊核材料和高爆炸药的探测及认证方法。本文提出了基于热中子分析技术的铀弹头（基于武器级铀的核弹头）内部炸药元素分析法。对炸药元素数目比的计算方法进行了深入分析，在JMCT软件的基础上构建了该方法的数值模拟平台，并利用该平台对铀弹头内部炸药元素分析法的可行性和效果进行了模拟研究。结果表明，铀弹头内部炸药元素分析法对炸药元素数目比具有很高的重建精度，能用于准确判断铀弹头内部是否含有炸药。     

离子迁移率方法在毒品、爆炸物品检测中的初步研究

对利用离子迁移率(Ion Mobility Spectrometer, IMS)方法在线检测毒品和爆炸物品进行了初步研究,设计了IMS仪器,并在设计中引入离子约束机制和直线加速交变梯度电场聚焦技术.利用该技术实现了在实验室条件下,1～2 min内完成若干种物质的鉴别,仪器对物质单峰分辨率＜0.2 ms,显示出其在毒品、爆炸物品检测方面广阔的发展前景.     

离子迁移率方法在毒品、爆炸物品检测中的初步研究

对利用离子迁移率(Ion Mobility Spectrometer, IMS)方法在线检测毒品和爆炸物品进行了初步研究,设计了IMS仪器,并在设计中引入离子约束机制和直线加速交变梯度电场聚焦技术.利用该技术实现了在实验室条件下,1～2 min内完成若干种物质的鉴别,仪器对物质单峰分辨率＜0.2 ms,显示出其在毒品、爆炸物品检测方面广阔的发展前景.     

隐藏爆炸物的快中子活化检测

用２种不同产额中子源，检测有无炸药时行李箱不同位置氮、氧元素的０．５１１、６．１３ＭｅＶγ能谱及其比值，确定检测灵敏度和检速，给出不同氮、氧含量的炸药与非炸药材料的平面分布，讨论检测方法的安全性及快中子活化分析（ＦＮＡＡ）系统的整体设计。     

上海光源BL15U1束线的SRXRF定量分析

本文介绍了用于同步辐射X射线荧光(XRF)定量分析的基本参数法(FP)和MC模拟法。上海光源(SSRF)硬X射线微聚焦光束线(BL15U1)应用上述两种方法对样品进行定量分析,验证了方法的有效性并用定量分析结果计算了BL15U1光束线部分元素的荧光探测限。实验结果表明,对样品中μg/g量级元素含量的定量分析结果相对误差都在10%以内,而使用MC模拟法可以直观地比较不同参数下的模拟谱与实验谱,辅助实验参数的确定,从而减小参数引起的误差,得到更为准确的结果。此外,对BL15U1探测限的计算表明该光束线具备开展高性能荧光实验的能力。     

示范快堆堆芯熔融物收集装置的安全分析

针对示范快堆堆芯熔融物收集装置的高温结构完整性问题，采用堆芯熔融物滞留在反应堆压力容器策略有效性评估方法（IVR-DOE10460），建立了316H本构模型、多轴修正以及具体的分析评价方法。通过搜集与分析ASME规范和R66材料数据手册中316H钢相关的材料数据，确定了输入数据。在此基础上，利用有限元分析软件ABAQUS开展堆芯熔融物堆积形态下堆芯熔融物收集装置的应力应变分析，并基于时间分数法与延性耗竭法（应变分数法）对堆芯熔融物收集装置进行蠕变强度校核。有限元分析结果表明：堆芯熔融物收集装置在设计时间内可满足时间分数和应变分数小于1的蠕变强度考核要求，且满足竖直位移小于设计指标的功能性要求。堆芯熔融物收集装置在堆芯熔化严重事故后能保持结构的完整性。     

A new unfolding code combining maximum entropy and maximum likelihood for neutron spectrum measurement

We present a new spectrum unfolding code, the Maximum Entropy and Maximum Likelihood Unfolding Code (MEALU), based on the maximum likelihood method combined with the maximum entropy method, which can determine a neutron spectrum without requiring an initial guess spectrum. The Normal or Poisson distributions can be used for the statistical distribution. MEALU can treat full covariance data for a measured detector response and response function. The algorithm was verified through an analysis of mock-up data and its performance was checked by applying it to measured data. The results for measured data from the Joyo experimental fast reactor were also compared with those obtained by the conventional J-log method for neutron spectrum adjustment. It was found that MEALU has potential advantages over conventional methods with regard to preparation of a priori information and uncertainty estimation.     

测量和预测棒束CHF数据对比方法研究

通过采用子通道程序FLICA建模分析5×5棒束临界热流密度试验,并分别采用直接代入法(DSM)和能量平衡法(HBM)两种方法利用已有临界热流密度关系式获得计算的临界热流密度,并将计算的临界热流密度与试验获得的临界热流密度对比分析,探讨了棒束临界热流密度试验数据的处理方法。结果表明,在棒束临界热流密度试验数据与已有关系式计算数据的对比中,HBM是一种更合理的方法。     

压水堆燃料组件轴向格架的中子学影响研究

基于先进压水堆燃料管理软件Bamboo-C,分别提出了轴向格架非均匀建模方法和均匀建模方法。采用轴向格架的2种不同建模方法,对福清核电厂M310堆型的燃料组件进行建模分析,通过与堆芯实测数据进行对比,检验2种不同建模方法对临界硼浓度、轴向功率分布及轴向功率偏移的影响。数值结果表明,压水堆燃料组件轴向非均匀建模方法能够显著提高堆芯关键物理参数的计算精度。      

基于车载移动的区域射频电磁辐射监测方法比较研究

本文以江苏省南通市为例,分别采用车载移动法和国标法对城区射频电磁环境进行现场实测,共获取有效测试数据20 250个,其中移动法20 060个,国标法190个。比较分析结果表明:(1)两种方法单点比对监测结果相对偏差小于±10%;(2)两种方法所监测的南通城区环境射频电磁辐射平均综合电场强度分别为(0.58±0.28)V/m和(0.52±0.32)V/m,无明显差别,但在典型性和代表性表征上车载移动法明显优于国标法;(3)研究发现港闸区域50 Hz极低频高压输电线路沿路密集架设是车载移动法测值偏高的主要原因,可通过优化行驶路线避开高压线和后期数据处理等方法消除此类影响。本研究结果将有助于推动车载移动法国家监测技术规范的出台,并为在全国范围内推广应用提供了示范借鉴。     

基于因子函数的α-IHS抽样方法

核电厂概率安全分析中,由于数据源存在不确定性,导致无法进行准确评估,因此需开展不确定性分析。样本在空间分布的均匀特性是不确定性分析的关键因素,不同的样本分布导致不确定分析结果差异较大。传统的拉丁超立方抽样方法在样本空间分布均匀性方面未进行优化,改进分布式超立方抽样(IHS)方法通过保持样本点之间的最优距离来实现空间均匀分布,但其最优距离只能在理想分布下达到最优。为改进IHS设计上的缺陷,提出了基于因子函数的α-IHS方法,利用修正因子α来优化IHS方法中的最优距离。结果表明,该方法较IHS方法具有更均匀的空间分布,提高了抽样效率。     

571.2 MHz次谐波聚束腔结构的物理设计

文章给出了北京正负电子对撞机二期工程(BEPCⅡ)未来预注入器中571.2 MHz次谐波聚束腔结构的物理设计步骤和方法。分别使用二维有限差分法分析软件Superfish和三维有限积分法分析软件MAFIA对优化后的聚束腔结构进行了计算,得到了比较一致的结果。另外,对Superfish和MAFIA在设计聚束腔结构上的优缺点进行了比较。     

基于RMC程序的k_(eff)对核数据的敏感性分析

适用于连续能量蒙特卡罗程序的敏感性分析方法是当前的研究热点。本文建立了5种不同反应类型的敏感性系数的计算公式,对当前应用广泛的反复裂变几率法的理论基础及算法进行了分析。分别使用RMC程序和MCNP6程序计算了keff对核数据的敏感性系数,计算结果吻合良好。本文结果表明RMC程序初步具备了敏感性分析的功能。     

核截面不确定性引起的keff不确定度的直接蒙特卡罗方法计算

核截面数据不确定性是现阶段造成核装置的k_eff计算不确定度的重要因素,本文采用直接蒙特卡罗方法分析核截面数据引起的k_eff不确定度。直接蒙特卡罗方法首先根据核截面协方差矩阵直接模拟产生多套随机核截面数据,然后利用现有堆芯计算程序计算核装置的k_eff,最后对k_eff计算结果进行统计,得出由核截面数据引起的k_eff计算不确定度。通过对Jezebel-²³⁹Pu基准装置和中国实验快堆首炉堆芯进行计算和分析,验证了方法的合理性与可行性。