核燃料后处理设备用材料的研究进展

概要介绍了乏燃料后处理设备用超低碳不锈钢的晶间腐蚀问题及改进，还介绍了超低碳不锈钢的替代材料纯锆和锆基合金的抗腐蚀性能和改进的新型锆基合金应力腐蚀敏感性研究情况。着重介绍了新型Ti基合金的开发与腐蚀性能方面的研究进展，分析了γ射线辐照对后处理设备用材料在硝酸中腐蚀行为。最后提出了我国乏燃料后处理设备用材料的研究方向。     

秦山三期消防运行管理及改进探讨

简要介绍了秦山三期消防系统的组成，详尽阐述了电厂运行几年来在消防运行管理和系统设备问题改进方面的良好实践。对系统设备和管理中仍然存在的比较突出的问题进行分析探讨并提出个人改进建议，以供今后消防系统的运行管理、变更改造作参考。     

秦山核电二期扩建工程人员闸门的改进设计

人员闸门是反应堆安全壳上的重要设备，本文对秦山核电二期扩建工程人员闸门的功能和结构进行了简单描述，重点介绍了与秦山二期工程相比，扩建工程人员闸门所做改进的原因和方法。     

核安全设备制造质量管理的持续改进

文章对完善核安全设备制造质量管理流程、持续改进企业自身质量管理体系的过程进行了总结,针对核安全设备制造过程中存在的典型问题,分析了产生的原因,确定了改进方案和实施措施,并且评价了方案处理结果和采取措施的有效性。持续改进的活动使企业有能力承担更多的核安全设备制造任务,文章中总结的经验也可供其他企业的质量管理借鉴。     

核电厂复杂系统的维修规则可靠性指标的制定技术改进

本文概述了核电厂维修规则性能指标的制定方法，结合CPR1000核电机组低压安注系统的维修规则的可靠性指标的制定过程，特别针对工艺流程复杂的系统的可靠性指标制定提出技术改进。本文提出通过“按功能”或者“按设备”的方法，对系统中的若干个相关设备进行分组以设置“设备级”指标，以解决对设备组合设定指标的困难；针对复杂系统可靠性指标计算，运用泊松分布统一描述需求失效和运行失效，并使用失效率期望值来简化计算过程，以解决复杂系统中大量设备的失效率计算困难。本文对其中运用的数学工具均进行了合理的解释和证明。     

低放废物焚烧装置烟气净化系统设计改进及验证

ZRF15型放射性废物焚烧装置经过多年运行,烟气净化系统出现设备腐蚀、工艺废水量大等问题。针对这些问题,在ZRF25型放射性废物焚烧装置设计时对烟气净化工艺和设备进行了改进,包括:降低烟气急冷初始温度,增设高效过滤器预过滤,建立废水处理系统,改进设备材料等。根据冷、热态试车的结果,改进后的烟气净化系统能满足净化要求,并提高了设备的耐腐蚀性能,提高了系统的工艺安全性,降低了废水产生量,降低了烟气净化负荷。结果表明,设计改进成功地解决了原先的问题。     

低放废物焚烧装置烟气净化系统设计改进及验证北大核心CSCD

ZRF15型放射性废物焚烧装置经过多年运行,烟气净化系统出现设备腐蚀、工艺废水量大等问题。针对这些问题,在ZRF25型放射性废物焚烧装置设计时对烟气净化工艺和设备进行了改进,包括:降低烟气急冷初始温度,增设高效过滤器预过滤,建立废水处理系统,改进设备材料等。根据冷、热态试车的结果,改进后的烟气净化系统能满足净化要求,并提高了设备的耐腐蚀性能,提高了系统的工艺安全性,降低了废水产生量,降低了烟气净化负荷。结果表明,设计改进成功地解决了原先的问题。     

12 后处理工艺研究中的物料输送设备研究

本工作对后处理工艺研究中常用的两种物料输送设备——单柱塞泵（简称柱塞泵）和双柱塞泵（平流泵）的应用性能进行了实验评价。测定了经我们改进设计的这两种泵在给定流量范围内的稳定性、准确性等。在此基础上，以先进二循环台架实验中运行数据为依据，对两种物料输送设备评价如下。     

高压科学研究专用光束线的建造和实验站的改进

作为BSRF改进项目的重要内容之一，为高压科学研究专用的4W2光束线和实验站屏蔽棚屋(HUTCH)已完成设计和建造，于2002年冬季投入使用。高压站也由3WlA光束线移至4W2，对实验设备进行了重新组装和调整，并对用户提供了部分机时。在科学院知识创新重要方向性项目的支持下，同步辐射高温高压实验平台的建设正在进行，已完成了部分设备的研制与安装。新的光束线和实验站将在光源质量和设备性能上有一个很大的提高，为获得高质量的高压实验数据提供保障。     

反应堆冷却剂泵转速测量系统改进设计及实践

反应堆冷却剂泵（主泵）转速是核电站关键设备反应堆冷却剂泵运行状态监测的重要参数，直接反映设备的运行状况，并担负向反应堆保护系统输送反应堆的保护信号。但是该信号一直存在运行过程中测量不稳定的情况。从该测量通道的测量原理、历史状态，结合现场的实际检修过程，对转速测量的缺陷、可能的原因进行分析，同时对以上原因采取改进方式。经过2008年的运行验证，改进的测量方式信号稳定，满足了现场的要求，有利于改进的持续进行。     

扫描式质子束剂量分布成像仪的研制及性能分析

在重离子癌症治疗技术中,保证重离子束的质量（均匀性、束斑大小和位置、能量等）非常重要。为满足临床对重离子束质量的要求,本文设计了一种新型质子束剂量分布成像仪。该剂量分布成像仪基于闪烁屏、镜面反射屏与光学信号采集装置,将重离子束通过硫氧化钆闪烁屏转化为可见光,通过采集可见光信号,对重离子束予以质量控制。同时通过精密的电动位移平台对闪烁屏、镜面反射屏与光学信号采集装置的相对位置进行遥控从而调整设备视野。结果表明,该剂量分布成像仪在布拉格峰后沿的能量分辨率为0.22 mm等效水深,空间分辨率为0.35 mm,对单一光源响应的均匀性在图像视野中心10 cm×10 cm的区域内为±3.5%,并可通过算法对测量结果进行修正。该剂量分布成像仪能完成对重离子束质量的各项关键指标的测试,可用于医用质子束的质量控制。     

PIXE analysis of biological bodies in Uranouchi bay

We have investigated shellfish called Japanese littleneck clam (Ruditapes philippinarum) which were collected from Uranouchi bay (Kochi, Japan) for analysis of elemental concentration by Particle Induced X-ray Emission (PIXE). A 4 MeV He⁺⁺ ion beam was used to analyze shellfish in the ion beam laboratory of Kochi University of Technology (Japan). In the present study, shellfish have been chosen as a representative of the biological bodies in the Uranouchi bay. The concentration of heavy metals in shellfish has been quantified and the results are compared with those obtained by analyzing Market shellfish. Analyzing shellfish collected from three different places in the bay Cu, Zn, Br, Sr and Zr are detected as heavy metals. Our results suggest that in comparison with Market shellfish the Uranouchi bay shellfish contain more heavy metals.     

高能~(56)Fe离子入射屏蔽材料的次级粒子模拟分析

空间辐射环境下的高能重离子入射屏蔽材料会产生大量次级粒子,为研究屏蔽材料产生的次级粒子对太空舱内辐射环境的影响,本文使用基于蒙特卡罗方法的Geant4软件模拟空间高能~(56)Fe离子入射铝、碳、聚乙烯、水4种屏蔽材料,分析透射屏蔽体的初级粒子及由屏蔽材料产生的次级电子、次级中子、次级质子和次级γ的能谱以及水吸收体中的能量沉积和深度剂量分布。分析产生的次级重粒子类型和能量,比较4种屏蔽材料对高能Fe离子的屏蔽性能。结果表明,聚乙烯材料对高能重离子的屏蔽性能最好,但同时产生的次级重粒子的能量最大,约为铝材料产生次级重粒子能量的4倍。屏蔽体产生所有次级粒子中,次级质子和原子序数为22-26的次级重粒子贡献最大。     

利用重离子束开展半导体器件单粒子效应的探讨

讨论了利用重离子研究宇航半导体器件单粒子效应（ＳＥＥ）时应重视的几个问题，即空间辐射环境中的重离子，粒子辐射对半导体器件的影响和利用重离子束进行ＳＥＥ测试，以及重离子和质子在器件单粒子效应研究中的关系，最后介绍单粒子翻转重离子显微学。     

高能重离子在聚合物中的辐照效应研究

Ion irradiation of polymers can induce irreversible changes in their macroscopic properties such as electrical and optical properties and the surface-related mechanical properties. Electronic excitation, ionization, chains scission, cross-links and mass losses are accepted as the fundamental events that give rise to the observed macroscopic changes. Detailed and systematic study of radiation induced effects in polymers enriches not only the knowledge of ion-material interactions but also supplies new bases for polymeric materials synthesis through ion-beam technologies. Previous work has concentrated mainly on effects induced by low-ionization particles such as γ-rays and electrons. Since 1980,s the application of high energy heavy ion accelerators enables the use of high energy heavy ion as an irradiation source, and many new and exciting effects and phenomena have been revealed.Energetic heavy ions in matter lose energy mainly through electronic excitation and ionization. Compared to low-ionization particles, high energy heavy ion possesses higher LET(linear energy transfer) values which can reach several to several tens keV/nm. As most of the primary ionizations and excitations occur close to the ion trajectory in a core of a few nanometers in diameter, a continuous damaged zone along the ion path can be induced,in which all bonds inside the zone can be destroyed due to the high rate energy deposition. Studies on this particularity of high energy heavy ion irradiation and its effects in materials will cause great influence on industry as well as on our daily life.The previous work has revealed the great difference in the effects induced by high energy heavy ions compared to the other particles. It has been shown that under irradiation with lower LET particles gas release depends on molecular structure and material composition, whereas under irradiation with high LET particles, such as high energy heavy ions, it is not the case. Some materials that undergo degradation under γ-irradiation can be cross-linked by irradiation with high energy heavy ions. In some cases new molecular structures were induced by high energy heavy ions with sufficiently high LET values. In recent years we have irradiated polyethylterephthalate (PET), polystyrene (PS), polycarbonate (PC) and polyimide (PI) with high energy Ar, Kr, Xe and U ion beams.Chemical and physical changes of the materials induced by the high energy heavy ion beams were investigated by Fourier-transform infrared ray spectroscopy, ultraviolet and visible transmission spectroscopy and X-ray diffraction measurements, from which damage cross-sections of various functional groups were determined[1]. An energy loss threshold for damage of phenyl ring in PET has been derived and difference in amorphization of PET under high and low LET irradiations was observed. It is found that alkyne end groups can be induced in all the materials above a certain electronic energy loss threshold, which is found to be about 0.8 keV/nm for PS and 0.4 keV/nm for PC. The production cross-section of alkyne end group increases with increasing electronic energy loss and shows saturation at high electronic energy loss values.     

重离子辐照微生物效应及诱变育种进展

重离子束作为一种高效的、典型的诱变辐射源广泛用于生物育种。不同质量数、电荷数和不同能量的重离子束作用于生物细胞有特殊的过程和作用,其先后经历物理、化学和生物学三个阶段,最终引发终点生物学效应,如辐射低剂量超敏感现象,活性氧代谢变化等。本文重点探讨重离子束辐照微生物体后出现的主要终点生物效应,以及近年来重离子辐照微生物诱变育种在工农业等方面取得的成果。     

重离子加速器数字电源回读系统

为提高数字电源回读数据的精确性、抑制噪声、降低成本,开发设计了全数字化回读系统。在本系统中,发送端的数字电源控制器通过光纤模块,按专用协议以2 kHz频率发送4种数据;接收端的数字信号采集设备接收、存储每台电源的回读数据,并标记以时间戳。系统采用有效机制保证每条数据通路的时钟同步,并提供了数据分析图形化界面。经现场测试,验证了系统的性能,达到了设计目的,使全数字化回读首次在重离子医用加速器励磁电源系统上得到成功应用。基于其较好的抗干扰性和经济性,未来可在重离子加速器中推广应用。     

3D visualization of heavy ion beam energy deposition in two different target shapes

Heavy ion beams have favorable energy deposition behavior because they can penetrate and deposit their energy well inside the target. Ion beams have potential uses in fields including heavy ion beam fusion, high-energy density physics and material processing. Intense heavy ion beams can generate high-energy density matter in the laboratory under extreme density and pressure conditions. Additionally, in heavy ion fusion, a stringent requirement for successful fuel ignition and sufficient fusion energy release is that the ion energy deposition profiles are calculated precisely in the energy absorber layer. In this work, the OK2 code was used to simulate the heavy ion beam energy deposition in various target materials, and a computer program was written to provide 3D visualization of the results. The heavy ion beams used in this work were composed of lead, uranium, and cesium ions with energies of 8 GeV and carbon ions with energies of 5 MeV. The targets included two shapes: a monolayer sphere that can be used in direct-driven fusion and a cylindrical shape that is common in indirectly driven heavy ion fusion.     

重离子辐照对红酵母的诱变作用

应用重离子加速器的50MeV／u^12C^6 重离子对胡萝卜素生产菌-红酵母(Rhodotorula RY Strain)进行辐照处理,经酵母发酵实验,发现50MeV／u^12C^6 重离子对胡萝卜素生产菌-红酵母具有诱变作用。初步筛选到了胡萝卜素产量有变化的辐照变异菌株,并对这些辐照变异菌株进行了RFLP(限制性片段长度多态性)和RAPD(随机扩增DNA多态性)分析,这些工作为工业上利用重离子对胡萝卜素生产菌进行诱变育种展现了新的前景。     

原子高离化态研究装置

介绍了原子高离化态研究装置,包括重离子加速器、测量装置、数据获取和处理系统。