偏滤器钨铜单体水冷模块热特性数值模拟研究

超导托卡马克偏滤器稳态热流密度在10 MW/m~2以上,是核聚变反应堆中的关键部件。目前钨铜水冷结构在超导托卡马克偏滤器中的应用最为广泛。这个结构中,无氧铜管与铬锆铜铜管交界面存在温度最高点。如果长期处在高温状态,该处结构将首先被烧坏,从而导致部件失效,影响反应堆的稳定性和安全性。因此,该点成为关键,研究它的温度变化规律,对超导托卡马克核聚变反应堆设计具有重要意义。本文利用F1uent的VOF多相流模型对偏滤器内部的水冷结构进行了模拟,选取圆管和方管水冷单元,研究不同管道尺寸和不同热流密度条件下关键点的温度变化和流道的阻力特性,获得了较优的冷却管结构,为超导托卡马克偏滤器的设计提供了指导。     

大型先进压水堆堆芯机械补偿控制模式

研究了AP1000堆芯物理计算程序的计算方法,分析了该程序尤其是机械补偿（MSHIM）控制模式计算功能的理论模型、计算方法及应用范围,对比了大型先进压水堆堆芯设计与AP1000的差异,评估了AP1000反应堆MSHIM计算功能在大型先进压水反应堆堆芯MSHIM计算功能的适用性。基于大型先进压水堆堆芯物理建模,针对大型先进压水反应堆首循环及平衡循环的典型燃耗点进行典型的100%-70%-100%和100%-50%-100%负荷跟踪运行模式计算分析,并依据计算结果对大型先进压水堆的MSHIM运行模式进行了分析。针对大型先进压水反应堆首循环及平衡循环,开展机械补偿控制初始启动运行、再启动运行计算分析,研究机械补偿控制模式的堆芯初始启动和再启动运行能力。计算结果表明:采用MSHIM运行模式的大型先进压水堆,不调节硼浓度的情况下,在首循环、平衡循环典型燃耗下具有一定的负荷跟踪能力;启动、再启动运行模式则需要配合调节硼浓度才能完成。     

弯曲导管束在“水窗”及附近软X光的响应测量

测量了弯曲导管对“水窗”波段及其附近的X光响应,圆弧弯曲导管束对X光在“水窗”段有较大传输效率,而对“水窗”之外的高能X光响应较小,研究表明,X光在“水窗”段的响应,可以是在“水窗”之外的高能X光的响应的5倍,这种弯导管有可能用于同步辐射中,“过滤”掉白光高能部分,而直接输出较强的“水窗”段X光.     

181Hf(n,γ)182Hf反应截面测量

在中国原子能科学研究院重水研究堆上用活化法对反应堆中子引起的181Hf (n,γ)182Hf反应截面进行了测量. 反应堆中样品照射位置的热中子与超热中子的通量比值约为10. 照射后样品中的182Hf/180Hf和 181Hf/180Hf的原子数比值是用热电离质谱测量的. 本工作以180Hf (n,γ)181Hf反应截面(14.80±0.60 b)为标准，测得的反应堆中子引起的181Hf (n,γ)182Hf反应截面值为80.0±5.6 b.     

光热效应用于光纤光镊焦点位置的研究

光镊是利用光穿过处于系统焦点的物体时产生的动量变化对其施加力的作用,因此确定光镊系统焦点位置是极其重要的.但目前缺少有效确定光镊焦点的方法.本文提出利用测量皮安培量级电流的膜片钳技术,基于光在溶液中产生的光热效应来确定光纤端面出射光斑的焦点.基于水的吸收光谱,选用波长为980 nm、845 nm和功率为100 mW的激光作为光源.由于光热效应引起溶液电导的改变,影响流过玻璃微电极的电流,再用标准温度引起电流变化对膜片器放大器记录的电流标定,将电流值转换成温度值,获得微电极尖端点的温升值.用三维微操纵器控制玻璃微电极的空间位置,获得温度空间分布,从而确定该光斑焦点位置.     

光热效应用于光纤光镊焦点位置的研究

光镊是利用光穿过处于系统焦点的物体时产生的动量变化对其施加力的作用,因此确定光镊系统焦点位置是极其重要的.但目前缺少有效确定光镊焦点的方法.本文提出利用测量皮安培量级电流的膜片钳技术,基于光在溶液中产生的光热效应来确定光纤端面出射光斑的焦点.基于水的吸收光谱,选用波长为980nm、845nm和功率为100mW的激光作为光源.由于光热效应引起溶液电导的改变,影响流过玻璃微电极的电流,再用标准温度引起电流变化对膜片器放大器记录的电流标定,将电流值转换成温度值,获得微电极尖端点的温升值.用三维微操纵器控制玻璃微电极的空间位置,获得温度空间分布,从而确定该光斑焦点位置.     

生物受激发光的管流实验研究

构建了管流场刺激下的生物受激发光实验平台,分析了管流场中的水动力特性和影响生物受激发光的水动力因素。采用光子计数器测量了3种腰鞭毛虫在管流刺激下的受激发光特性。实验结果表明:海洋生物体受激发光的水动力影响因素是流场剪应力,引起生物体发光的剪应力存在剪应力阈值,只有当剪应力大于阈值,生物体才能被激发发光。根据生物体种类的不同,刺激生物受激发光的剪应力阈值为0.05~0.29N/m2。通过对实验数据的分析得出了生物受激发光的发光强度与剪应力的关系。     

我国自建的第一座实验性重水反应堆

在党的领导下,在苏联无私的帮助下,我国第一座原子反应堆已于六月十三日建成,并开始了链式反应。这个反应堆是实验性重水反应堆。规定功率为7000瓩,最大功率可达10,000瓩。所以称之为实验性重水反应堆,是因为这个反应堆供科学研究而不是用来作为动力源(例如发电),而中子的减速及热量的导出是用重水来进行的。反应堆建成以后,我国科学工作者就有了优越的条件来进行一系列原子核物理方面的研究工作,同时能生产大量放射性同位素以供工     

世界核动力堆性能对比

反应堆性能的通常量度是它的负载系数。如果在一年中反应堆以满功率不间断地运行,它就具有100%的负载系数。反应堆由于维修被关停或低于满功率运行,负载系数百分率将降低。根据1987年9月的统计,西方世界的250个大型核动力反应堆,按标志运行特点的负载系数对比,前10名中有8个是加拿大的坎杜型反应堆(CANDU—Canada Deuterium Uranium(HeavyWater)Reacter)。     

一种可用于轻气炮加载实验中的光散射测试技术

本文报道了一种用于气炮动态加载实验中的在线光散射测试技术。该实验技术具有技术简单、激发光源工作电压低、光源响应时间短、光源输出功率稳定的优点。利用该实验技术研究了水在多次冲击压缩过程中的相变行为,发现当水被冲击压缩到约2GPa以上时,其透明性开始下降。经分析认为水的透明性下降是由水的液-固相变引起的。     

冲击加载下液态水的结构相变

在一级轻气炮上,利用冲击波加载技术结合光透射测量技术获得了水在1—1.6 GPa压力范围内的透射光谱.结果表明,透射光变化是由于在冲击压缩过程中,液态水结构在P=0.9 GPa左右存在的不连续引起的,与文献报道结果一致.结合热力学计算结果和水的相图表明,该变化可能是压力导致液态水由低密度到高密度态的转变所致.实验为在线研究液态水和其他分子液体的结构相变提供了新的途径和方法.     

激光的发明和发展

激光（LASER）是受激而发射的光，是“光受激辐射放大”的简称，它的含义是通过辐射的受激发射而实现光的放大（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）．产生激光的器件叫做激光器,激光是一种强烈的、集中的、高度平行的相干光束．激光（1960年由美国人Maiman发明）、晶体管（1948年由Bardeen和Brattain发明）与原子能反应堆（1942年由意大利人Fermi发明）被人们视为20世纪最重要的三大技术发明，对现代科学技术的发展产生了深远影响.     

铀氢锆脉冲反应堆

 1989年4月6日,我国核工业第一研究设计院,在铀氢锆脉冲反应堆零功率装置上,成功地实现了首次临界.标志我国在研制开发这一新型反应堆方面,迈出了重要的一步.什么是脉冲反应堆脉冲反应堆,是一种具有稳态和脉冲运行特殊功能的核反应堆.核反应堆,是中子使原子核发生链式反应,并伴随放出大量粒子和巨大能量的可控核反应器.     

中子导管

中子导管是七十年代在反应堆上开始用来传送中子的一种新型装置.它可以从反应堆的麦克斯韦谱中引出较长波长的中子,同时切断短波长的中子、避开快中子和γ射线的影响,起到降低本底的作用.这对于要了解生物大分子、聚合物长链的结构而计数率不高的中子小角散射工作是非常有利的.而且由于导管能够长距离、几乎没有损失地传送中子,因此对提高反应堆的利用率及反应堆周围的物理工作和设备的布局也都起了非常重要的作用.目前,为了利用反应堆中波长大于1A的中子,很多国家的反应堆上都安装了中子导管.这样,就使得许多实验室在没有提高反应堆运行功…     

反中微子与防止核扩散

一种新的紧凑型探测器可以帮助国际检查员通过测量反中微子通量,窥视正在运行的反应堆的内部情况,至少从原理上讲,反应堆是与核武器相联系着的,例如,反应堆产生的钚就是制造原子弹的原料,如何监视一座反应堆的运行情况,以及如何将反应堆中钚的累积量的变化与正常运行情况（如发电）时的累积量进行比较是防止核扩散的主要问题。     

不同抽运光分布下端面抽运固体激光器中晶体的端面温度分布研究

为了研究不同的抽运光分布对晶体端面温度场的影响,提出一种平顶光的归类方法,并依据所提出的平顶光的归类方法划分出圆柱光、高斯光和平顶光.重点研究了圆柱光、高斯光和平顶光在不同的功率和不同的焦斑半径下端面温度分布.发现在相同的抽运功率和相同的光斑半径下圆柱光抽运时晶体的端面温度最高,平顶光次之,高斯光最小的重要结论, 说明抽运光的分布严重影响晶体端面的温度场.最后讨论了端面温度场引起的热效应对DPL光束质量的影响,发现端面热效应引起端面热透镜等效曲率半径减小,从而引起束腰半径的减小. 热效应引起热透镜等效曲率 关键词： 圆柱光 平顶光 端面抽运 温度场     

水窗波段附近激光等离子体X光辐射产生的途径

讨论了利用激光等离子体产生水窗波段Ｘ光辐射的可能途径。靶材，即原子序数的选取是决定产生这一波段辐射的基本因素，利用激光等离子体的平衡态和非平衡态特性都可在水窗波段产生亮度Ｘ光辐射，提出利用黑体辐射来实现水窗波段Ｘ光显微成像研究的方案。     

TiO_2一维纳米阵列电极表面氧气泡发展规律研究

光电化学分解水反应驱动的氧气泡生长,是发生在固液表面典型的物理化学过程。本文通过搭建的光电化学分解水反应体系,利用显微拍摄系统,探究了氧气泡在光电极表面的发展规律,结果表明气泡大小与生长时间遵循关系;并通过改变反应溶液的浓度和激发光源的光照强度,总结了溶液浓度和光照强度对气泡的生长时间与脱离直径的影响规律。     

生物质油-水两相体系乳液光重整制氢

光重整催化生物质-水溶液制氢被认为是一种高效环保的制氢方法。大量水溶性生物质已被证明可被有效利用从而提高光催化效率,但油性生物质却因其会与水形成两相不互溶体系而在光重整制氢应用中受到极大限制。本文通过水解法制备出锐钛型TiO_2微球作为光催化剂,再通过硅烷偶联剂对其进行表面部分疏水改性使其具备双亲性,以此作为固体乳化剂稳定辛醇-水乳液。实验结果表明,TiO_2经改性后能有效稳定辛醇-水乳液且明显提高光重整制氢效率。     

大规模集成电路中子和γ射线综合电离辐照效应研究

 研究了反应堆中子和γ射线综合辐照环境下CMOS工艺大规模集成电路的电离辐照效应。通过对80C196KC20和PSD501B1两种不同芯片在该环境下开展综合辐照试验,发现总的静态电流增长不明显。对试验结果综合分析得出：在反应堆的综合辐照环境下,中子电离效应较弱,并且由于中子位移效应引起载流子迁移率降低和载流子浓度降低,使得总的静态电流下降,从而抵消中子和γ射线综合电离导致的静态电流增长。