核事故大气扩散的多风扇风洞设计及实验验证

在核电厂发生严重事故时，需用大气扩散模型对核事故后果进行环境评价，而模型的准确性可通过风洞实验进行验证。为了提高风洞实验验证的准确性，克服被动风洞对边界层模拟的适应性差、调节复杂等缺点，本文将结构抗风中的多风扇技术引入到核事故大气扩散模拟研究中。通过设计10（行）×8（列）多风扇风洞，搭建了带风速反馈的风机阵列主动控制系统，对D类稳定度下边界层风速廓线特性进行了风洞模拟。本文实现了石岛湾核电厂址的风速廓线的快速模拟，且模拟精度较高，验证了多风扇风洞技术对大气边界层模拟的可靠性，为核电厂址大气扩散风洞实验提供了新的实验方法。     

8 富烧绿石在模拟处置条件下的浸出行为研究

本工作实验研究包容46．8％模拟锕系废物的富烧绿石在5种模拟处置条件介质纯花岗岩、花岗岩＋水泥、花岗岩＋Fe3O4、纯膨润土和膨润土＋Fe3O4中的浸出行为。用X射线衍射（XRD）和带有X射线能谱仪的扫描电镜（SEM／EDS）对样品表面进行了分析。     

加热去氩处理工艺对离子束混合沉积的C-SiC涂层阻氢性能的影响

利用Ar＋离子束混合技术在不锈钢基体上沉积C-SiC涂层，然后对部分样品进行加热去氩处理（400℃，30min），再用5keV氢离子源辐照样品。通过扫描电镜（SEM）的表面形貌观察、二次离子质谱仪（SIMS）的H与Ar元素深度分布和正离子质谱分析，研究去氩处理对氢离子辐照的C-SiC涂层的形貌和阻氢性能的影响。结果表明，经去氩处理，样品中不锈钢基体内的氢浓度降低了80%，显示出去氩处理的C-SiC涂层具有更高的阻氢性能。研究结果将为该技术应用于不锈钢基体上C-SiC涂层制备工艺的进一步改善提供依据。     

等离子喷涂制备FeCrAl涂层的ATF锆包壳性能研究

介绍了中广核研究院在事故容错燃料（ATF）包壳领域的最新成果，通过等离子喷涂技术制备出锆合金表面的FeCrAl保护层；通过扫描电镜（SEM）与X射线衍射（XRD）分析了涂层的显微结构与物相，筛选出最优工艺样品；通过高温蒸气氧化增重数据检测了FeCrAl涂层耐蚀性能，使用SEM与X射线能谱（EDS）分析了氧化后样品中的主要元素分布，并以此研究FeCrAl涂层无耐腐蚀性能的机理，提出工艺改进方案。      

离子束辅助沉积TiN/Ag多层膜的抗菌性和抗腐蚀性

用离子束辅助沉积（IBAD）方法在医用不锈钢317L上制备TiN／Ag多层膜。用琼脂平板法测试了样品的抗菌率，测试菌种为革兰氏阴性大肠杆菌（E．coil）和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌（S．aureus）；用电化学腐蚀的方法检测了薄膜在Hank’s模拟体液中的耐腐蚀性能；通过X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和俄歇电子能谱（AES）分析研究了薄膜的结构特征和各元素的深度分布。研究结果表明：当多层膜TiN／Ag的调制周期为8nm时（5nm TiN＋3nm Ag），表现出很强的抗菌性，抗菌率达到99％以上；而且抗腐蚀性能比医用不锈钢317L有所提高，接近单层TiN薄膜。     

非准直点源透射法测量体源样品的线性衰减系数

体源样品的线性衰减系数是计算自吸收修正因子最重要的参数。本文针对未知体源样品的线性衰减系数测量问题，提出了非准直点源透射法。该方法直接把点源置于样品盒上方一定距离或直接放置在样品盒上方进行透射，对蒙特卡罗模拟透射率和实验测量透射率进行比较，反推待测体源样品的线性衰减系数。本文详细介绍了该方法的基本原理和计算过程，选取了5种不同密度的物质作为待测对象，采用3种不同能量的点源，对该方法进行了实验验证。研究结果表明，不同能量的γ射线下，该方法的实验结果和XCOM平台理论计算结果吻合程度好（＜8%），能方便计算出体源样品的线性衰减系数。该方法不受准直器以及探测器和样品尺寸、形状的限制，简单易行，便于各实验室推广使用。     

BiCuSO材料吸附放射性废液中的U(Ⅵ)

合成了一种BiCuSO基新型材料，通过批次实验探究pH、振荡时间、初始U（Ⅵ）浓度、温度对吸附铀的影响。结果表明，当pH=6.5、t=120 min时吸附效果最佳，最大吸附量可达572.6 mg/g（ρ₀(U(Ⅵ))=1000 mg/L）。通过动力学及热力学模拟可得，该吸附符合准二级动力学及Freundlich等温吸附模型，且在不同温度下ΔG<0，表明反应为自发反应。此外，利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等表征手段对吸附前后的样品进行了表征，探究了其中的吸附机理，为寻求新材料处理放射性废液中的铀提供了理论支撑。     

基于PGNAA技术的煤炭成分在线检测中样品重量的影响及修正

利用瞬发γ中子活化分析（PGNAA）技术的煤炭成分在线检测系统（MJA）,对不同的煤炭样品进行实验测试,通过对不同重量煤样的实验谱进行分析研究,提出了容重补偿模型,利用修正函数校正了样品重量变化对测量结果的影响。经实验验证,模型切实可行,能满足生产现场要求。     

EB预辐照对制备PANACF表面形貌的影响

提出了利用电子束（electron beam, EB）预辐照聚丙烯腈基纤维（polyacrylonitrile-based fiber, PANF）后再进行炭化活化制备聚丙烯腈基活性炭纤维（polyacrylonitrile-based activated carbon fiber, PANACF）的方法。吸收剂量为160 kGy并用w=10%KOH溶液浸渍30 min的PANF在450 ℃下模拟炭化活化30 min后,SEM分析显示其表面出现了与未辐照PANF不同的密集的蜂巢状结构,其BET法比表面积（specific surface area, SSA）约为未辐照样品的9倍,BJH法计算结果显示其为孔径分布集中在2～10 nm的介孔材料。该结果表明,EB预辐照对制备PANACF的表面形貌具有调控作用。     

纳米晶BaTiO3的高压研究

采用原位高压同步辐射X光衍射技术和Raman散射方法，对小于临界尺寸（120nm）的纳米晶BaTiO3(48nm）进行了研究，在实验压力范围内（0－21．2GPa,0-46.67GPa），纳米晶BaTiO3始终处于稳定的立方相。     

Grazing Incidence Small Angle Neutron Scattering Study of Co Nanowire Array

Using grazing incidence small angle neutron scattering (GISANS) and scanning electron microscopy (SEM) technologies, the spatial structure of Co magnetic nanowire array deposited in porous anodized aluminum oxide (AAO) template was studied. The theoretical GISANS pattern was simulated by means of the computer software. The result shows that the experimental GISANS result, the simulated GISANS result and the SEM result agree well with each other. The diameter of the nanowire is about 60 nm, and the average distance between the centers of the nanowire is about 121 nm. The nanowires are arranged perpendicularly to the surface of the sample and parallel to each other. It is proved that the GISANS technology combined with computer simulation is a powerful tool for studying nanowire array and similar nanostructure.     

直流电沉积制备纳米铜丝阵列

研究采用模板法直流电沉积制备纳米铜丝阵列。基底选用阳极三氧化二铝硬模板,膜底磁控溅射1层薄铜层（1μm以下）做导电底衬,再利用直流电沉积法制备出纳米铜丝阵列。由此工艺所制备的纳米铜丝长度可达50μm左右、直径约为250nm,丝阵含铜量高。讨论了阴极电流密度、阴极电位、模板类型、模板孔径等因素对纳米铜丝生长的影响,为惯性约束聚变（ICF）实验除金腔靶外的其它金属靶的研究提供了一种新方法。     

卫星部件内部充放电试验与仿真

内部充放电效应是主要空间环境效应之一,对中高轨卫星的威胁很大。当前的内部充放电研究主要关注材料,试验手段和计算机仿真工具不能处理三维卫星结构,无法满足工程应用需要,将关注对象拓展至具有复杂结构的卫星部件是有意义的。本工作尝试利用90Sr-90Y源,对太阳帆板驱动机构导电环样品进行了模拟试验,测得不同条件下样品表面电位的差异,并观测到放电现象。同时,利用蒙特卡罗模拟和有限元分析,得到了样品内部充电电场和电位的空间分布。证明利用现有条件进行部件级的模拟试验和仿真分析是可行的。具体的试验和仿真结果,对指导太阳帆板驱动机构内部充放电防护设计,也具有一定意义。     

低剂量离子在物体样品中透射行为的研究

利用金硅面垒探测器测量低剂量率的Ｆ离子在生物组织样品（洋葱内表皮和芸豆种皮）中的透射能谱,用来研究荷能离子在生物样品中的能损和深度分布,实验中Ｆ离子能量为９００ｋｅＶ－６ＭｅＶ剂量率大约为１０＾４ｉｏｎｓ／ｓ·ｃｍ＾２。用ＳＥＭ观测样品在离子束轰击下可能发生的损伤,实验中测量了了不同能量离子样品中的透射能谱,利用ＳＩＮＲＡ对测量得到的透射能谱进行了拟合分析,并讨论了生物样品的特殊结构对透射能谱和离     

微米柱阵列ICF埋点靶的制备

微米柱阵列埋点靶是研究超短激光辐照靶激光吸收效率和等离子体产生过程及发展的1种重要靶型。本文结合采用电子束刻蚀、X射线刻蚀和微电镀等制备金微米点阵列,用CVD方法对阵列间隙填充无应力CH薄膜,用SEM、AFM与白光干涉仪等对制作过程和结果样品进行检测。结果表明,用电子束刻蚀方法制作的掩膜分辨率好、边缘光滑。用同步辐射的X光制作高质量样品,样品点柱高宽比为4,垂直度近于90°,点柱阵列周期为2×2μm,CH层厚约4μm。     

磁控溅射制备金属铀膜

研究了通过磁控溅射方法制备高纯金属铀膜的可行性。采用X射线衍射（XRD）、俄歇电子能谱（AES）、扫描电镜（SEM）、表面轮廓仪分析了沉积在单晶硅或金基材上铀薄膜的微观结构、成分、界面结构及厚度、表面形貌和表面粗糙度。分析结果表明：磁控溅射制备的铀薄膜为纯金属态,氧含量和其它杂质含量均低于俄歇电子能谱仪的探测下限;溅射沉积的铀镀层与铝镀层之间存在界面作用,两者相互扩散并形成合金相,扩散层厚度约为10nm。铀薄膜厚度可达微米级,表面光洁,均方根（RMS）粗糙度优于15nm。     

封闭式ICP—AES装置光谱测量范围的扩展

为扩展封闭式ＩＣＰ－ＡＥＳ装置的光谱测量范围，为其加配１台ＷＤＰ－５００－２Ａ型平面光栅单道扫描光谱仪，更换了光谱仪外光路元件，并加装了光电检测系统。试探了光电信号的计算机采集和处理的可能性。以模拟核废液中碱金属元素为对象测试了仪器的分析性能。结果表明，加装单道扫描光谱仪使封闭式ＩＣＰ－ＡＥＳ装置的波长测量装置由４００ｎｍ扩展到８００ｎｍ。     

辐射驱动低产额中子诊断数据处理

本文介绍了在“神光”装置上用塑料闪烁探测器测量辐射驱动内爆低产额中子的数据处理方法,将实验数据输入计算机模拟出了所测中子产额几率分布公式及曲线,对测量结果的可信号度进行了分析讨论。     

核反应堆神经元PID控制的计算机模拟系统

设计了核反应堆神经元比例积分微分（PID）控制器,对控制过程进行了计算机模型,模拟结果表明,神经元PID控制器能自动调整自身参数到理想状态,并在核反应堆的控制过程中达到好的控制结果。