主动中子多重性铀质量测量模拟研究

中子多重性技术常用于测量和核查核材料,尤其针对具有较厚屏蔽的对象具有不可替代的优势。钚的自发裂变率较高,可以采用被动测量方法,目前已有多款不同的测量装置。然而铀材料的自发裂变率较低只能采用主动测量方法。现有的主动井型符合计数器（AWCC）能够进行主动中子多重性测量铀材料质量,但依然存在探测效率较低,Am-Li中子源产生偶然符合大等缺点。为提高铀材料测量的效率和精度,对主动中子多重性测量方法开展深入研究非常必要。本文参考AWCC模型,利用Geant4软件对探测器和粒子的输运过程进行建模。研究了多重性移位寄存器的不同符合门宽、不同延迟时间对铀测量结果相对偏差的影响规律。计数器的最佳门宽为44 μs,门宽取值范围在计数器衰减时间的1.5倍左右合适;延迟时间大于3倍计数器衰减时间后,相对偏差显著减少。最后讨论了235U富集度变化对主动中子多重性测量结果的影响。为后续主动中子多重性铀质量测量仪器的设计提供了参考。     

中子多重性钚-铀部件质量测量系统及实验进展

为了对核弹头中拆卸下来的和处于库房存储状态的核部件的质量进行无损测量,搭建了一个由32根3 He正比计数管和方型高密度聚乙烯慢化腔体构成的中子多重性探测器,采用8通道电子学处理器件进行中子脉冲信号分析,基于5组252 Cf中子源对中子多重性探测器进行标定,验证了自主开发的标定算法,获取了系统标定参数。分别对6个武器级罐装钚部件,7个罐装铀部件进行中子多重性实验测量,实验分析结果显示:基于点模型修正后的钚部件中子多重性质量测量值与标称值偏差小于1.5%,基于双Am-Li源标定曲线法的铀部件质量测量偏差小于5%。     

基于伴随方程法的材料热传导系数反演方法

建立利用材料内部温度场的测量结果反演材料热传导系数随时间和空间位置变化函数的伴随方程法,参考迭代正则化的思想在优化过程中给目标函数设置停止准则.对典型算例计算表明,方法在测量噪声较小情况下能得出较为合理的反演结果.但在有测量噪声的情况下,反演结果与真值在边界x=0和L处存在着一定偏差.当测量噪声较大时,反演结果与真值的偏差较为明显,且初值选取会对反演结果有相当大的影响.     

主动中子多重性法估算铀材料质量的不确定性（英文）

近年来,国际社会对核材料保护、控制和衡算日益加强。对不明材料损失量(MUF)的关注逐渐提升。铀材料质量不确定性测量在估算铀材料生产量中扮演重要角色。由于铀材料自发裂变相对较弱,主动中子多重性法被应用于估算铀材料质量。通过拟合对不同系列铀金属壳的数值模拟结果,获得了描述铀材料质量与主动中子多重性特征之间的算法和参数。得到的关系表明,可以通过分析不同重数中子多重性探测结果获得铀部件的质量。对不同探测条件下的模拟结果的定量分析,确定了探测系统设置对铀质量估算的影响,以及认知不确定性和随机不确定在估算过程中传播对质量估算的影响。对不确定度的分析获得了本文模拟采用的探测系统的最佳源强和探测时间窗设置,在此设置下,质量估算的不确定性最小。     

大空腔探测系统中子多重性随机模拟及参数计算

为优化中子多重性探测器设计、指导多重性实验的正确实施,论述了利用蒙特卡罗程序获取中子时间脉冲序列链进行多重性随机模拟的方法。提出了一种新的三均分算法计算中子衰减时间常数,解决了生成时间序列链超大矩阵排序问题。基于大空腔探测系统,利用无死时间的时间序列链经过数据解谱,分析利用252 Cf中子源标定的参数在钚样品多重性测量过程中的匹配问题,考察了探测效率的差异和二阶矩三阶矩的门份额的适用性,并提出了移位寄存器(MSR)处理过程中门宽的优化选取原则。模拟了大量不同质量的钚样品,建立了大空腔探测系统的质量相对标准偏差(RSD)曲线。结果表明:252 Cf源标定的探测效率比Pu样品的效率差3%左右,比值法与公式法计算的门份额完全一致,大空腔探测系统对公斤级的金属钚在1000s时间内的质量测量RSD约为4%。     

升力系数不变时跨音速机翼阻力优化设计

基于共轭方程的优化设计理论,应用三维欧拉方程进行了升力系数不变时跨音速机翼阻力优化设计研究,根据给定的目标函数推导了在物理空间上表述的共轭方程及边界条件,研究了共轭方程的数值求解方法及目标函数对设计变量的敏感性导数求解问题,发展了一种跨音速机翼阻力优化设计方法,应用该设计方法进行了跨音速机翼阻力优化设计研究,优化后机翼表面的激波强度减弱很多,有效减少了波阻.     

超球坐标下氢分子体系势能矩阵元的解析表达式

给出了在非正则超球坐标系下对氢分子薛定谔方程进行直接求解时所涉及的所有势能矩阵元的解析表达式,以及主要的推导。在推导过程中,引入了付立叶变换及９维矢量将势能各项用超球谐函数来展开,并且利用了合流超几何函数,拉卡系数和维格纳系数的一些性质。     

变系数Burgers方程的分类及相似解(英文)

应用经典李群理论考虑了描述非平面冲击波形成和衰减现象的(1 1)维变系数Burgers方程,得到该方程的群分类及相应的对称.对于某些具体形式的色散项系数a(t)和非线性项系数b(t),给出了对应方程的对称约化及相似解.本文在已有基础上给出了方程新的显式解.这些解对于研究某些复杂的物理现象,以及验证数值求解法则的可行性有重要的意义.     

基于三维Fokker-Planck方程的电子回旋波加热与电流驱动模拟

利用反弹平均的三维Fokker-Planck方程,对电子回旋波加热和电流驱动进行数值模拟.考虑超热电子径向扩散对电流驱动的影响,在方程中加入径向扩散输运项,采用九点格式的中心差分对方程进行数值离散得到系数矩阵,采用不完全LU分解对系数矩阵进行预处理,利用双共轭梯度稳定法求解得到分布函数.在不考虑电子径向扩散输运条件下,得到电子回旋波驱动电流密度与功率沉积密度的分布;考虑径向扩散输运的计算结果与BANDIT3D进行比较,驱动电流分布的趋势基本一致.     

辅助方程构造带强迫项变系数组合KdV方程的精确解

在辅助方程法的基础上给出第一种椭圆辅助方程和函数变换相结合的一种方法,并借助符号计算系统Mathematica构造了带强迫项变系数组合KdV方程的类Jacobi椭圆函数精确解以及退化后的类孤子解和三角函数解. 关键词： 辅助方程 函数变换 变系数组合KdV方程 精确解     

考虑相变的热弹塑性本构方程及其应用

将在热加工及热处理过程中发生相变的材料考虑为热弹塑性的多相混合物,基于连续介质物理学及含内变量的不可逆热力学,推导出考虑相变的热弹塑性本构方程.根据一组不同温度水平下的高温短时拉力试验,确定本构方程中的材料参数及其随温度的变化关系.同时,提出了考虑相变的热传导方程和计及应力影响的相变动力学方程.基于这些方程编制相应有限元分析程序,用其分析计算了1Cr12WMoV不锈钢管通的焊接残余应力分布.计算所得结果与通过X射线衍射测试的实验结果具有较好的一致性. 关键词： 相变 热弹塑性 本构方程 焊接     

HELS法在循环平稳声场全息重建中的理论与实验研究

Helmholtz 方程最小二乘法利用一组球面波基函数拟合声源产生的声场,根据重建和实际声压的误差最小原则,利用最小二乘法确定基函数展开的项数以及对应的权重系数,该方法具有计算效率高和需要测点少的优点,在实际工程中有很大的实用性.Helmholtz 方程最小二乘法和其他近场声全息方法一样都是针对平稳声场,对非平稳声场的分析很少.对于实际工程中经常遇到的一类特殊非平稳声场——循环平稳声场,现有的技术多以单通道信号分析为主,其高阶统计量在故障诊断领域应用较广.分析了循环平稳声场中Helmholtz方程最小二乘 关键词： 声全息 循环平稳 Helmholtz 方程 球面波     

钚气溶胶环境中惰性气体氪迁移过程研究

放射性气体的安全性问题是涉及反应堆运行中必需研究的重要问题.因此在钚气溶胶环境中,对钚材料裂变产生的放射性气体裂变产物,需要研究其在钚气溶胶环境中的迁移过程.对放射性惰性气体Kr87,Kr88的实验测量数据进行了具体分析.依据它们具有钚材料直接裂变和作为固体裂变产物子体两种来源这一物理特性,在不同的制样时间对Kr87/Kr88比值变化规律进行分析.确立了这两种来源的在钚气溶胶环境中的物理图像和迁移过程的物理模型,并与实验数据进行比较以验证模型的正确性. 关键词： 钚气溶胶 气体裂变产物 放射性Kr87/Kr88 迁移过程     

超导低电阻接头衰减法测试过程中的拟合偏差控制

超导技术在许多高新技术领域有着广泛而深远的应用前景,其中超导导体接头技术是超导发展过程中必不可少的关键环节之一,快速而又准确地评估低电阻接头显得尤为重要.本文在考虑超导体的E-J特性后,针对目前低电阻接头采用的衰减法测量,计算得出感应电流完整的衰减曲线方程-幂函数方程.对比目前广泛采用的指数方程拟合与采用幂函数方程拟合的偏差,指出采用指数方程代替幂函数方程拟合的必要条件,为接头电阻衰减法测试,尤其是低电阻接头情况下的测量提供参考.     

CFHH—GLF方法直接求解氢分子体系中相关函数的选取及相应矩阵元 …

给出了在非正则超球坐标系下用相关函数超球谐－广大拉盖尔函数方法（ＣＦＨＨ－ＧＬＦ）对氢分子薛定谔方程进行直接求解时相关函数的选取原则，引入相关函数，进行了方程的推导，并列出所涉及的相应矩阵元的解析表达式，在推导过程中，利用了合流超几何函数、拉卡系数和维格纳系数的一些性质。     

构造变系数非线性发展方程精确解的一种方法

给出构造变系数非线性发展方程精确解的一种函数变换,并和第二种椭圆方程相结合,借助符号计算系统Mathematica,以带强迫项变系数组合KdV方程为例,得到了该方程新的类Jacobi椭圆函数精确解以及退化后的类孤子解和三角函数解. 关键词： 辅助方程 函数变换 变系数非线性发展方程 精确解     

2-2型PMNT/NFO复合磁电效应模拟

利用弹性力学模型,基于铁电相与铁磁相的本构方程,建立磁电复合材料的本构方程,推导2-2型非理想耦合的磁电双层、三层复合薄膜的纵向、横向磁电(ME)电压系数.研究铁磁相材料铁酸镍(NFO)和铁电相材料铌镁酸铅-钛酸铅(PMNT)复合的磁电效应,分析复合材料的磁电电压系数与PMNT体积分数、界面耦合参数、两相体积比及复合总层数的关系.结果表明两相材料的性能、体积分数以及耦合系数、复合层数都影响磁电电压系数.     

反应扩散方程的差分解法——以行星冷却模型为例

反应扩散方程是一种非线性的抛物型方程,在多种物理模型中有广泛应用.本文考虑了一种类地行星冷却模型,通过对行星内部各层的热传导特性进行合理假设,构造出了一组反应扩散方程.根据实际物理情况,推导了该过程中特殊的边界条件及初始条件.然后基于有限差分法思想,利用计算机程序对该方程组进行数值求解,最终给出了行星内部温度分布随时间的变化情况.     

双曲函数型辅助方程构造具5次强非线性项的波方程的新精确孤波解

在辅助方程法的基础上利用两种函数变换和一种双曲函数型辅助方程，通过符号计算系统Mathematica构造了在力学当中一个重要的模型，有5次强非线性项的波方程的新三角函数型和双曲函数型精确孤波解.这种方法寻找其他具5次强非线性项的非线性发展方程的新精确解方面具有普遍意义. 关键词： 双曲函数型辅助方程 函数变换 具5次强非线性项的波方程 精确孤波解     

(2+1)维广义Calogero-Bogoyavlenskii-Schiff方程的无穷序列类孤子解

为了构造高维非线性发展方程的无穷序列类孤子新解, 研究了二阶常系数齐次线性常微分方程, 获得了新结论. 步骤一, 给出一种函数变换把二阶常系数齐次线性常微分方程的求解问题转化为一元二次方 程和Riccati方程的求解问题. 在此基础上, 利用Riccati方程解的非线性叠加公式, 获得了二阶常系数齐次线性常微分方程的无穷序列新解. 步骤二, 利用以上得到的结论与符号计算系统Mathematica, 构造了(2+1)维广义Calogero-Bogoyavlenskii-Schiff (GCBS)方程的无穷序列类孤子新解. 关键词： 常微分方程 非线性叠加公式 高维非线性发展方程 无穷序列类孤子新解