黑腔冷冻靶传热与自然对流的数值模拟研究

惯性约束聚变的设计要求在靶丸内形成均匀光滑的氘氚冰层, 靶丸周围的热环境对冰层的质量特别是低阶粗糙度有很大的影响. 本文对自主研发的黑腔冷冻靶实验装置中的热物理问题展开了数值模拟, 重点考察了黑腔冷冻靶的传热和流体力学特性. 通过参数分析得到了自然对流对靶丸温度均匀性产生影响的临界条件. 比较了黑腔不同布置朝向时的流场和温度分布, 结果显示黑腔水平布置时自然对流更加强烈, 造成的靶丸温度不均匀性也更大. 在此基础上, 讨论了消除自然对流影响的可能性, 结果发现仅当黑腔垂直布置时利用黑腔分区方法能够消除对流效应对靶丸温度不均匀性的影响而黑腔水平布置时不能消除. 研究结论对于实验中冷冻靶结构的设计、改进和实验的开展等具有指导意义.     

磁约束聚变堆次临界包层概念设计研究进展

为使磁约束聚变堆实现能量放大与氚自持,在其等离子体区周围设置次临界包层和产氚包层。采用天然铀合金燃料、轻水作冷却剂兼慢化剂,内嵌压力管式的次临界包层设计方案,通过对包层物理性能、结构概念设计、热工水力性能和安全分析,表明该方案可将聚变能量放大10倍以上,氚增殖比大于1.15,具有天然的临界安全性和良好余热安全性能。立足于近中期可利用的聚变技术,力争实现聚变能源的提前商用,为我国能源可持续发展提供一种有竞争力的技术选项。     

基于偶氮联吡啶配体的银和钴配位聚合物的构筑与性质

通过将2个4,4''-联吡啶基团用偶氮基团连接,我们合成了新的配体顺式-和反式-1,2-二（（4,4''-联吡啶）-3-氮烯）（cis-L和trans-L）,并利用trans-L与银离子和钴离子构筑了配位聚合物{[Ag₂（trans-L）（ClO₄）₂]·4CH₃CN}_n（1）和{[Co（trans-L）₂（H₂O）₂]（ClO₄）₂}_n（2）。其中1为一维梯形链,链与链之间通过π-π以及Ag…Ag相互作用堆积;2为三维无限dendrimer结构,其Co中心具有合适的氧化还原电位,在以荧光素为光敏剂的条件下,可作为光催化剂实现光解水放氢。     

A pressure calibration method for a portable wide-access ＂panoramic＂ cell

A simple and convenient pressure calibration method is developed for a newly designed portable wide-access ＇panoramic＇ cell. This cell is adapted to angle-dispersive-mode high-pressure in situ neutron diffraction of reactor neutron sources. This pressure calibration method has established a relationship between the cell pressure and the anvil displace- ment （gasket compression） based on the fixed-point calibration technique. By employing TiZr gasket with a thickness of 3 mm and WC anvil with a culet of 4 mm diameter, the average anvil displacements are 1.31 mm and 2.22 mm for Bi phase transitions （2.55 GPa and 7.7 GPa）, and 1.85 mm for Ba phase transitions （5.5 GPa）, respectively. In this pressure range, the pressure increases quickly with decreasing gasket thickness, and undergoes a linear increase with the anvil displacement. By extrapolating the calibration curve, the cell pressure will achieve 10 GPa when the anvil displacement is around 2.5 ram.     

钛-钒合金及其氢化物的第一原理研究

用局域密度泛函近似 ( L DA)与赝势方法研究了钛钒合金氢化物的结构与组成的关系。结果表明 ,V的含量小于 30 % ,Ti- V合金将不能稳定在 bcc向 bct转化 ,含 Ti量高于 70 %的 Ti- V合金氢化物不能稳定在 bcc相。所计算的各种 Ti- V氢化物的体胀率小于 2 .5% ,比相同含 H量的纯 V氢化物的体胀率小 ,Ti- V合金有利于抗氢脆 ,但不利于对氢的贮存。     

镧系金属一氢化物有效芯势研究

采用Cundari和Stevens等推导的有效芯势对镧系金属一氢化物进行了理论计算，以探讨镧系金属元素与氢的相互作用。结果表明所有镧系金属一氢化物基态时理论上是稳定的，最稳定的是SmH,最不稳定的是DyH;键长计算结果显示，基态时镧系金属一招兵买马花物有独立王国 收缩现象发生；红外振动频率理论计算值与实验结果一致；成键轨道中，金属原子轨道的贡献主要是s轨道和d轨道：从CeH至ErH(GdH)例外）随着外层电子的增加s轨道成分逐渐增大d轨道成分逐渐减小；从TmH和LuH（包括GdH)，成键轨道中金属原子轨道的贡献主要是d轨道，约为90％；约大多数镧系金属一氧化物的成键轨道中金属原子轨道f成分小于1％。     

真空热解析分析系统的研制

系统主要针对金属材料中氢同位素和氦的热解析研究而研制，系统原理图如图l所示。系统支路中设计消气剂床，用以避免金属氚化物解析时氚的排放问题；温度、压力和解析组分等由采集系统采集与分析。     

化学与化工学科研究进展

化学与化工学科是我院的主体学科之一，其内容主要涉及核化学与核化工、含能材料化学、有机化学与高分子化学、电化学和环境化学与环境工程等领域。核化学与核化工领域主要包括放射化学、氢同位素化学与氚工艺、铀（钚）化学及其与核能释放相关的材料化学。含能材料化学主要涉及炸药的设计、合成、加工号『生能研究。有机化学与高分子化学主要开展激光聚变靶材料的制备、性能检测与应用研究，还包括武器用结构材料的结构与性能研究。电化学主要开展长寿命热电池的应用研究。在环境化学与环境工程领域，主要涉及环境监测与评价、“三废”处理技术以及核设施退役技术的研究与应用。     

新型无油、小体积微球高压充氘氚系统的研制

根据国内激光惯性约束聚变研究对氘氚微球靶的更高要求，新研制了一套能制备15．0MPa氘氚玻璃微球靶系统，结构见图1。     

化学与化工——化学与化工学科研究进展

在气体泄漏监测工作中选择合适的示踪剂是非常重要的。近年来，围绕示踪剂的研究开展了大量的工作，为了寻求现有示踪剂的改进，开展了全氟二甲基环丁烷示踪剂在carboxen-569分子筛上的吸附行为研究，考察了温度和采样速度对示踪剂穿透体积和安全采样体积的影响，确定了大气示踪剂样品的采集工艺参数和热解吸条件，为该示踪剂的应用奠定基础。