氚安全防护研究进展

本文简要介绍了与氚气所接触者的防护重点、防止氚气内照射毒害的首选措施、氚气内照射剂量监测的特殊规律、氚致非随机辐射效应的首要受累器官等方面的研究工作和一些认识。     

氚安全防护研究进展

本文简要介绍了与氚气所接触者的防护重点、防止氚气内照射毒害的首选措施、氚气内照射剂量监测的特殊规律、氚致非随机辐射效应的首要受累器官等方面的研究工作和一些新认识． We have made wide researches on the safety protection on tritium in order toprevent the tritium radioactive toxicity. Systematic and comprehensive understanding isachieved in many aspects like the protection emphasis on tritium gas contactors, the mostpreferable measurement for the protection of tritium gas internal irradistion toxicity, the particular law of tritium gas internal irradiation dosage monitoring, and the principal involvedorgans of tritium-induced non-random radiative effects...     

最小seesaw模型对氚β衰变和无中微子双β衰变的限制

在最小seesaw模型下计算了氚β衰变的有效质量〈m〉_e以及无中微子双β衰变的有效质量〈m〉_ee. 利用最新的中微子振荡数据, 在正质量等级情况下得到了0.00424eV≤〈m〉_e≤0.0116eV和0.00031eV≤〈m〉_ee0.0052eV; 如果中微子的质量谱是倒质量等级情况, 能够得到0.0398eV≤〈m〉_e≤0.0571eV和0.0090eV≤〈m〉_ee≤0.0571eV.最后还讨论了最小的中微子混合角和Majorana CP破坏位相对〈m〉_ee的影响.     

基于X射线光谱测定法分析氚深度的模拟研究

氚是一种重要的聚变材料,在军事和民用方面都有广泛的用途,氚在薄膜靶中的浓度和深度研究是一项重要的课题.文章建立了氚β射线诱发X射线光谱的模拟方法,分析了氚β射线诱发X射线光谱与氚的浓度和深度分布的关系,研究表明氚在薄膜靶中浓度和深度分布与测定光谱存在对应关系,这为利用X光谱反解氚含最和深度分布奠定了基础.     

Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆氚燃料循环系统氚盘存量与氚自持初步分析

为研究氚自持条件,建立了Z-FFR氚分析模型,基于理论方程和氚平均滞留时间方法进行计算,得到稳态运行时排灰气处理系统、氚增殖提取系统、同位素分离系统、水去氚化系统的氚质量流分别为52.30,25.40,81.30,3.60 g/day,对应的氚盘存量为52.30,25.40,8.13,1.80 g。同时以氚质量流推导出氚自持判断条件,分析了设计参数能够满足氚自持要求,同时获得了燃烧效率、氚增殖率、提取效率与氚自持的互补关系,三者作为关键参数相互依存,于临界值、设计值、理想值之间分析了氚的自持情况。     

氚分析的β衰变诱发X射线谱技术研究进展(英文)

介绍了氚分析的β衰变诱发X射线谱(BIXS)方法的发展历程和研究现状。叙述了刻度曲线法、解析方法和蒙特卡罗模拟结合Tikhonov正则法等三种不同解谱技术的BIXS方法的特点,重点介绍了课题组近年来开展的研究工作和取得的进展,包括蒙特卡罗模拟和Tikhonov正则法的引入,氚β衰变内韧致辐射、样品表面粗糙度、氚含量以及实验装置几何参数误差对分析结果影响的研究和应用等,同时也提出了BIXS方法需进一步开展的研究工作。     

抗等离子体辐照的防氚渗透材料的研究

本文研究了氚在经能量为１ｋｅＶ和２８ｋｅＶＨ＋离子辐照的３１６Ｌ不锈钢中，及其ＴｉＣ和ＴｉＮ＋ＴｉＣ表面镀层材料中的扩散渗透行为。结果表明，３１６Ｌ不锈钢表面经１ｋｅＶＨ＋离子辐照后，在３５２ｏＣ下氚在其中的渗透率比在有天然氧化膜的３１６Ｌ不锈钢中的渗透率高２４７倍，但只为表面镀钯的３１６Ｌ不锈钢中的渗透率的１／１．６５。３１６Ｌ不锈钢表面镀２—５μｍＴｉＣ，并经化学热处理在ＴｉＣ中生成防氚渗透阻挡层后，在下游面用１ｋｅＶ能量的Ｈ＋离子辐照，在３５９ｏＣ下氚在镀膜中的渗透率比没受辐照的样品的低５５．７％。在３１６Ｌ不锈钢表面镀有ＴｉＮ＋ＴｉＣ的材料中，其涂层的下游面用能量为２８ｋｅＶ的Ｈ＋离子辐照后，在３２６ｏＣ下氚在其中的渗透率比没受辐照的高了２倍。     

聚变裂变混合堆的氚工艺和氚增殖剂研究

本文简要介绍聚变堆氚工艺和氚增殖剂研究的现状和我所在混合堆氚增殖剂和氚工艺研究中取得的成果，并对一领域的继续发展提出了一些建议。     

氘氚化锂分解残渣中微量氚的回收

氘作同位素交换气对除氚后的新鲜氘氚化锂残渣[主要成分是硅锂化合物和二氧化硅，渣中含氚约为0．9443mg／g(渣)]中的微量氚进行氚的计量与回收，为氘氚化锂残渣中氚的回收提供技术支持。     

吸入性氚化粒子在人体肺部组织中吸收剂量的研究

涉氚核设施在检修及退役时,其产生的氚化粒子容易被工作人员误吸入,并在呼吸系统的不同部位停留,部分尺寸较小的粒子可能在肺泡间质区(AI 区) 停留超过1 年的时间。氚粒子通过 衰变释放电子,在释放电子的同时以及释放的电子与周围原子相互作用还会分别产生出内、外轫致辐射,这些都会对人体肺部组织造成辐射损伤。本文采用蒙特卡罗程序PENELOPE 对多种氚化粒子在人体肺部组织中的吸收剂量进行了模拟计算,特别是讨论了氚 衰变的内轫致辐射的贡献。研究发现,电子辐射对人体肺泡产生的吸收剂量大于外、内轫致辐射,但后两者作用距离较长,对人体造成的影响重要;电子辐射吸收剂量随着粒子尺寸的增大以及金属原子序数的增大而减小;外轫致辐射吸收剂量随着粒子尺寸的增大而减小,随着金属原子序数的增大而增大;内轫致辐射吸收剂量随着粒子尺寸的增大以及金属原子序数的增大而减小。Some tritium relevant nuclear facilities, such as Tokamak, can produce tritiated particles. There is the possibility for the staffs to inhale the tritiated particles by accident in the process of maintenance or decommission of these facilities. Tritium decays to 3He, during which the beta electron and the internal bremsstrahlung are released. Meanwhile, the released electrons will interact with the surrounding atoms, and the external bremsstrahlung will be generated. All the electrons, internal bremsstrahlung and external bremsstrahlung will deposit the radiation energies to lung tissues and generate the radiation damage. In this paper we studied the radiation doses by inhaled tritiated particles in lung tissues by Monte Carlo code PENELOPE, in particular, internal bremsstrahlung contribution was included. Our results demonstrated that (1) the dose caused by electron radiation is far higher than those of external and internal bremsstrahlung, which however shall not be negligible due to their long-distance effects; (2) the dose caused by electron radiation decreases as the particle size and metal atomic number Z increase; (3) the dose caused by external bremsstrahlung decreases as the particle size increases, but increases as the metal Z increases; (4) the dose caused by internal bremsstrahlung decreases as the particle size and metal Z increase.     

氘、氚代聚苯乙烯热核聚变材料分子动力学研究

根据工作实际需要出发，开展了与惯性约束聚变物理实验用靶材料密切相关的3方面的初步研究，并且取得了一定成果。这3个方向为：(1)自悬浮定向流纳米金属粉末制备的理论模拟；(2)分散剂对间苯二酚-甲醛(RF)有机气凝胶掺杂过程的影响；(3)微波等离子体刻蚀技术初步研究。     

聚变裂变混合堆的氚工艺和氚增值剂研究

本文简要介绍聚变堆氚工艺和氚增殖剂研究的现状和我所在混合堆氚增殖剂和氚工艺研究中取得的成果,并对这一领域的继续发展提出了一些建议． In this paper the recent status and unsolved problems on tritium technologyand tritium breeding material study for fusion-fission hybrid reactor (FFHR) are described.The achievements in the research area in our institute are briefly introduced.Some suggestions on further tritium research are given.     

FEB聚变实验增殖堆氚投料量及氚回收的研究

运用三维ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ程序ＭＯＲＳＥ＿ＣＧＴ，计算了变实验增堆ＦＥＢ满功率运行１０ｄ后外侧包层各区中的氚浓度、运行１天后的内侧包层各区中的氚浓度及运行１ＦＰＹ后Ｂｅ球中的氚投料量，设计了ＦＥＢ堆现场氚的分布流程图。采用组合于燃料净化系统和低温分馏法从等离子体排出气体中回收氚，讨论了从液态锂中回收氚的几种方案用于ＦＥＢ的可行性。     

中国聚变工程实验堆启动氚投料量与氚平衡分析

根据中国聚变工程实验堆(CFETR)堆芯设计参数及燃料系统流程模型,采用平均停留时间方法,建立燃料循环子系统的氚转移模型用来描述氚在各子系统之间的输运、滞留等过程。采用该模型,分析了不同聚变功率水平、运行因子以及燃烧率对中国聚变工程实验堆的氚平衡以及启动氚投料量的影响。     

碳化钛及其复合涂层材料抗氚渗透层的稳定性

研究了３１６Ｌ不锈钢表面镀ＴｉＣ和ＴｉＮ＋ＴｉＣ复合涂层材料的抗氚透层在聚变环境中的稳定性。研究结果表明,ＴｉＣ和ＴｉＮ＋ＴｉＣ复合涂层材料经化学热处理后在其表面层生成的抗氚渗透层能抗Ｈ＾＋离子辐照,能抗很大的温度梯度和热循环,经长时间实验证明这些涂层材料的抗氚渗透层性能稳定。     

LiAlO_2陶瓷小球的堆外放氚行为

将LiAlO2陶瓷小球置于裂变反应堆中辐照,采用热解吸技术研究该类产氚材料的堆外放氚特性,考察了升温速率、载气组分、催化活性元素和提氚温度对氚释放行为的影响;采用电子自旋磁共振(ESR)实验技术研究了辐照缺陷的顺磁特征。结果表明:LiAlO2中氚的扩散速度慢,热解吸活化能高,氚释放主要分布在750~1000K;表面氢同位素交换反应贡献大,释氚形态受载气条件的影响较大,当氦气中添加H2时,会增大HTO转化成HT的比例;中子辐照会在LiAlO2中诱生F+,O-和O2-等缺陷色心,其退火湮灭行为与氚释放过程存在一定关系。     

氚净化处理系统的发展

氚是氢的重要同位素，目前在各个领域中已经广泛使用，如氚灯、地下测井中子管、电子俘获装置、高性能电子管等。同时，氚具有弱β放射性，易吸附于地面及墙壁、金属等的表面，会对工作人员造成一定程度的长期照射；不仅如此，气态氚在金属表面易与空气中的水反应，     

FEB—E氚循环系统的计算机模拟

对聚变实验增殖堆（ＦＥＢ）工程概要设计的氚燃料循环构造了一个动态子系统模型，研制了模拟氚燃料循环系统的计算机程序ＳＷＩＴＲＩＭ，计算运行一年后１０个子系统中的氚投料量和整个推系统总的氚投料量，这对预示起动一个聚变热功率的１５０ＭＷ量级的实验增殖堆所需的最少初始氚投料量有参考价值，计算结果表明，要求的最少初氚贮备量除了与燃料气体净化系统和同位互分离系统中氚的平均逗留时间有关外，还与包层液态锂中提取氚