空气中总氚量监测方法的研究

本文介绍一种简单、高灵敏度的空气中总氚量的监测方法。空气先通过一个乙二醇鼓泡吸收器以除去HTO,再通过加热的催化剂,使HT气体氧化为HTO,然后被第二个乙二醇鼓泡吸收器捕集。捕集的氚用液闪法测量。研究了取样流速、相对湿度、采样时间(吸收体积)以及氚的浓度对吸收效率和回收率的影响,并测定了在催化氧化剂上HT的转化效率。本法可用于氚实验室监测,含氚试验设备的氚泄漏率测量及环境监测等。     

氚总排量监测方法研究

本文介绍了一种监测工号氚总排放量的方法,重点介绍为此测量研制的整机式两路同时取样的催化—鼓泡收集空气氚累积取样器。该取样器用经表面特殊防氚处理的铝制多孔乙二醇鼓泡器收集气流中的HTO;专门设计加工的高热效率催化炉和运行自控装置,使它可自动连续一周取样。经三级鼓泡收集对空气氚的取样回收率,0.2m~3小体积取样为98.79％;5m~3大体积取样为92.8％。测量方法灵敏度达到51Bq/m~3。     

氚累积取样器设计的实验依据

空气中氚的鼓泡法取样广泛应用于空气及核设施气态流出物中HTO的收集和监测。本工作从理论和实验两个方面详细讨论了分别以水和乙二醇为取样介质时鼓泡器对HTO的收集效率与取样空气温度、湿度、流速、累积体积与鼓泡器内吸收液装量的关系,确定了满足现场要求的长周期累积取样鼓泡器的结构与有关参数,为用于核设施气体排出流氚取样专用装置的设计与使用提供了实验依据。     

反应堆退役废物中氚含量的测定方法研究

本文介绍了反应堆退役废物如不锈钢、碳钢锈垢、合金铝和水池底泥固体样品介质中氚含量的测定方法。建立了高温加湿解析、催化氧化、鼓泡器收集的分析方法，并对该方法中有关参数的确定及测量结果的准确性进行了讨论。     

西安脉冲堆中子照相束捕集器参数研究

本文建立了用改进的活化法与蒙特卡罗计算相结合测量中子反照率的方法.实验中用激活片直接测量了西安脉冲反应堆中子照相捕集器表面不同位置处的中子总通量,计算中用蒙特卡罗MCNP程序计算了各激活片上正反方向的中子通量比;测量值经过理论计算值纠偏后,确立了测量位置处入射和反射中子的通量,从而确定了捕集器表面的中子反照率分布这一重要参数,为在中子和光子混合场下开展中子照相束捕集器参数测量和实验应用提供了参考.     

液态锂铅合金的氚释放行为

为了完成聚变堆液态锂铅包层鼓泡提氚系统的工程设计和建造,以金属与氢的作用理论为基础,建立了氚从液态锂铅中的动力学释放行为的数学模型.计算和分析了温度、饱和器氚分压、氦流量对解吸器顶部气相中的氚分压的影响以及氚在液态锂铅中的传质系数、解吸率和吸附率.结果表明:在633～723 K的解吸温度范围内,氚从液态锂铅到气相的整个释放过程虽然包含了氚在熔融合金气泡中的扩散与对流、氚通过与气-液界面相连合金层的扩散、在界而发生的氚原子重组多相反应、氚通过气相边界层的扩散和气相中氚的扩散与对流5个子过程,但起决定作用的是氚在合金内的扩散和气.液界面的多相反应重组,其他子过程意义不大.     

PN结型器件在氚钛片辐照下电输出性能

用多片具有不同金属钛膜厚度和充氚量的氚钛片对两种单晶硅基PN结型器件进行了辐照,在线测量了它们的电输出性能并进行了定性分析.结果表明,在本文所采用的钛膜厚度和氚量级下,器件输出短路电流等随充氚量增加而小幅增大,但不成正比关系;器件的掺杂浓度、结深等结构参数对器件电输出性能影响较大.     

氖中微量组分气相色谱测量分析方法与验证

为测量聚变堆固态氚增殖剂堆内辐照氚增殖剂的产氚速率，除用常规电离室之外，本研究建立了Ne载气的高精度气相色谱在线检测分析方法，通过测量产氚回路中的氦产生量，验证系统中产生的氚量，从而为聚变堆固态包层产氚包层增殖剂材料辐照产氚性能提供一种新的产氚速率测量验证方法。本工作通过研制含有三个检测器、五个色谱柱的气相色谱分析系统，建立了Ne中微量⁴He、H₂及杂质组分的色谱检测分析方法，并完成了实时在线检测的验证实验。结果表明，研发的色谱分析系统可实现高纯Ne中4He、H₂及杂质组分的检测分析，H₂、⁴He检测限可分别达到1.0×10^-6、5.9×10^-6，各组分含量及峰面积的相对标准偏差(sr)均小于5.0%(n=6)，线性相关系数(r²)均大于0.99，说明检测方法重复性好。根据Ne中多组分气体的在线检测验证实验可知，单时段和多时段内的测量重复性均较好，可为辐照产氚考核系统中的产氚速率验证提供分析手段，进而为正式入堆得到辐照数据和氚衡算提供技术支持。     

活化法测量溅射Au原子的各向异性

用能量为60keV的Ar~+束轰击纯度为99.999％的多晶Au靶。Ar~+束入射方向与靶面方向夹角为60°。为了测量被溅射的Au原子的角分布,设计了一种封闭式的捕集器,利用薄碳膜作为收集膜,收集入射平面内的溅射原子。然后把收集膜与标准样品Au箔叠加在一起,经中子发生器的14MeV快中子在同一几何下辐照后,用Ge(Li)γ谱仪、多道分析器和电子计算机     

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率

用伴随粒子法测量加速器聚变中子注量率。采用金硅面垒半导体探测器测量α粒子。对靶室设计、氘束束流、氚靶等提出了技术要求。重点介绍了得到最佳α粒子能谱的方法。对测量中重要的修正因子也尽可能作详细介绍。给出了测量数据处理和计算的公式或方     

氧化蒸馏—液闪法测定尿中氚

本文介绍了尿中氚的测定方法，用过硫酸钾氧化分解有机物，蒸馏纯化尿液，蒸馏液与闪烁液混合制样，和低本底液体闪烁测量仪测定尿中氚浓度，测量时间１１ｈ，方法最低探测限为７．６Ｂｑ／Ｌ。     

HTR-10一回路冷却剂中氚活度的测量

详细介绍了测量10 MW高温气冷试验堆一回路冷却剂中氚活度的方法。设计适用于HTR-10特点的氚收集装置,先后两次收集冷却剂中的氚,制成液样进而用液闪法进行测量,并根据试验结果推算HTR-10一回路冷却剂中氚的总活度。针对两次试验结果进行分析并与理论计算值相比较,验证了理论计算的正确性并由此进一步证明高温气冷堆的燃料包覆颗粒对放射性产物的阻挡作用完好,反应堆对环境的氚释放完全在设计要求范围内,符合相应的国家标准。     

液闪法测环境低水平氚的探测限影响因子研究

本文对液闪法测氚探测限的影响因子进行了识别、筛选和定量分析,结合电解浓缩方法,提出了降低分析方法探测限的优化方案,并通过实验设计,对上述影响因子逐一进行了验证。实验结果表明,通过恰当选择测量道宽、本底水、闪烁瓶材质、闪烁液及其与样品配比可以在不增加工作量的前提下将探测限降低至0.87 Bq/L;增加电解浓缩的预处理步骤能够大幅降低分析方法的探测限,进一步将其优化至38.5 mBq/L。     

Neutronics Experimental Study on Tritium Production in Solid Breeder Blanket Mockup with Neutron Reflector

Neutronics experiments have been performed for the solid breeder blanket using a DT neutron source at the FNS facility in JAEA. We have applied the blanket mockup composed of two enriched Li₂TiO₃ and three beryllium layers, and measured the detailed spatial distribution of the tritium production rate (TPR) using enriched Li₂CO₃ pellets. TPRs in the pellets have been measured by a liquid scintillation counter. Experiments have been done under a condition with a neutron reflector surrounding the DT neutron source. Numerical simulations have been performed using the MCNP-4C with the FENDL-2.0 and JENDL-3.3. The ranges of ratios of calculation results to experimental ones (C/Es) are 0.97–1.17 concerning with local TPR, and 1.04–1.09 for the integrated tritium production. It is found that the total integrated tritium production, which corresponds to tritium breeding ratio, can be predicted within uncertainty of 10% using the Monte Carlo calculation code and latest nuclear data libraries.     

加速器屏蔽体中氚的提取和比活度测量

使用红外炉发展了一种从活化混凝土中提取氚的方法。通过研究氚的提取效率与加热温度、加热时间的关系,获得了氚的提取优化条件为在800℃下加热30min,Ar气流量设置为200mL/min。氚由两个冷凝管收集,然后装到1个小玻璃瓶中,与液体闪烁体混合,使用液体闪烁计数器计数。使用这种方法提取氚只需55min。相对于使用电子炉提取氚的方法,氚的提取效率可达到100%。收集了两个加速器屏蔽体中的混凝土样品,测量了样品中的γ射线核素和氚的放射性比活度。结果显示,氚的比活度与¹⁵²Eu和⁶⁰Co的比活度有很强的相关性。可得出结论：氚主要产生于热中子俘获反应⁶Li(n,α)³H。因而,可使用⁶⁰Co的放射性比活度简单估计活化的混凝土样品中氚的放射性比活度。     

含氚气体中氚分压BIX在线测量方法研究

建立了一种聚变堆氘氚燃料循环系统燃料气及工艺气等含氚混合气体中氚分压在线快速测量方法,该方法通过测量氚衰变产生的β射线与材料相互作用发射的轫致X射线（BIX）,利用轫致X射线的计数率与含氚气体氚分压的标定关系曲线,实现含氚气体中氚分压（活度浓度）的实时测量。该方法中的轫致X射线是通过β射线与表面喷金的铍窗材料作用而产生的,X射线的测量采用NaI(Tl)探测器。研究过程中建立了轫致X射线计数率与氚分压的标定关系曲线,对于纯氚气体,氚压测量范围为1 Pa~10 kPa（氚活度浓度为10¹²~10¹⁵ Bq/m³）时,计数率（C）与氚压（p）的标定曲线为C=5.01×10⁴（1-e^-4.55×10-5p）,其指数拟合相关系数为1.000 00。对于氚体积分数为1%的氚-氦混合气体,氚分压测量范围为1~100 Pa（氚活度浓度为10¹¹~10¹⁴ Bq/m³）时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.24×10²(1-e^-4.69×10-3p),其指数拟合相关系数为0.998 60。对于氚体积分数为1%的氚 氢混合气体,氚分压测量范围为1~100 Pa（10¹¹~10¹⁴ Bq/m³）时,计数率与氚分压的标定曲线为C=5.18×10²(1-e^-4.61×10-3p),其指数拟合相关系数为0.999 53。利用以上标定曲线,对任意氚分压的含氚混合气体进行验证测量,结果表明,该方法测量精度较高、响应速度快、测量稳定性好,在氚测量技术中是一种很有前景的方法。     

TBM TES手套箱泄漏事故下氚浓度与通风关系研究

为了分析TBM TES室内通风是否能在手套箱发生氚泄漏时控制室内氚浓度在安全剂量值,采用Fluent对手套箱的氚泄漏和扩散进行模拟,得到不同通风下手套箱泄漏时的氚泄漏速率以及室内氚浓度分布,并对比分析了模拟数据与理论数据。结果表明TES手套箱泄漏速率为1.41×10~(-5)g/s和1.02×10~(-5)g/s时,分别为5次/h和8次/h的换气通风能控制室内氚浓度在安全剂量值2.0×10~(10)Bq/m~3内;而氚泄漏速率为1.56×10~(-5)g/s时,3次/h的换气通风不能控制室内氚浓度在安全剂量值内;模拟结果与理论结果相一致。结果为TES通风除氚设计提供了理论依据。     

Pt-SDB疏水催化剂中残氚的测量

研究了Pt-SDB疏水催化剂中残氚测量方法。待测样品经5A分子筛三级干燥和真空热处理排除催化剂表面吸附氚、微波消解制样后,液闪测得残氚量为1.69×104Bq/g,测量不确定度为10%(K=2)。