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时变工作点分析算法在上海光源的应用研究
上海光源 非线性 时变工作点 基本频率的数值分析算法 小波分析
2020/12/15
横向工作点是环形粒子加速器非常重要的特征参数之一，一般不随时间变化，可通过对束流逐圈位置数据做简单的谐波分析得到，但在某些特殊的物理过程中工作点会随时间变化，需要研究并优化时变工作点的算法。储存环注入后残余横向振荡阻尼衰减的过程中因Lattice的非线性效应可能会发生工作点漂移，研究时变工作点的分析算法并对上述物理过程进行分析，可以对储存环的非线性效应进行定量评估。本文首先对小波算法和基本频率的数...
核技术在新冠疫情防疫中的应用评述
新冠肺炎 核孔膜 辐照灭菌 医疗废水
2020/12/15
2019年底新型冠状肺炎疫情在武汉爆发初期，医用防护用品需求急增，诸多问题浮现，如防护口罩质量差、供不应求，灭菌周期长导致的医疗物资紧缺，产生的大量医疗废水处理难度大、周期长，可能引发二次感染等。针对上述问题，本文从核孔膜技术、辐照灭菌技术两个方面总结了核技术在口罩和医疗物资生产、医疗垃圾和废水处理等领域助力疫情防控的具体应用；对不同技术的原理、特点、应用以及在新冠肺炎中的具体应用进行了重点调研，...
本文研究设计了一种用于获取γ辐照装置辐射场和货物剂量场真实分布的新型工作模体。基于真实γ辐照装置参数构建了有效可用的模拟辐射场，提出了新型工作模体的结构和填料设计方法。采用蒙特卡罗方法和随机填充方法（RCS）模拟计算剂量计套管材料与壁厚、填料小球尺寸、空心填料小球尺寸与壁厚、小球填充方式等影响模体剂量学性能的主要因素的分布规律。在满足计算置信度的前提下，参数优化取值范围为：套管采用壁厚为3~5 m...
基于改进粒子滤波的未知放射源定位方法
放射源定位 贝叶斯估计 粒子滤波 重采样
2020/11/20
为应用自主移动机器人搜寻未知放射性物体，本文基于递推贝叶斯估计模型提出了一种改进粒子滤波的放射源定位方法。首先，建立初始粒子集，并根据观测值对粒子权值进行更新和归一化；其次，在重采样过程中引入自优化的重采样方法来增加粒子多样性；最后，对满足收敛条件的粒子进行加权求和估计出放射源位置与活度参数。仿真实验表明该方法可行有效：无屏蔽环境下具有较高的定位精度；有屏蔽环境下也能找到放射源的大致位置，为放射源...
在核安保管理中，基于中子发生器的热中子成像技术可对被屏蔽核材料进行无损检测成像。为提高成像质量，需对慢化后的中子进行准直。本文使用蒙特卡罗软件Geant4对一种基于硅酸盐钆掺杂的紧凑中子准直器进行了理论建模，对该准直器的热中子透过率和准直率进行了模拟计算，计算结果将用于指导后续的核材料中子成像系统构建。
辐射条件下冷冻靶靶丸表面及充气管温度特性数值研究
惯性约束核聚变 数值模拟 辐射 温度特性
2020/11/20
在惯性约束核聚变冰层均化实验阶段，观测到充气管内冰晶无法保持，从而不能堵管，靶丸直接与高温氘气源连接，无法继续实验。为解决难以堵管的问题，本文建立了三维冷冻靶系统计算模型，研究了辐射条件下屏蔽罩温度、封口膜透射率及铝套筒表面发射率等因素对冷冻靶靶丸表面及充气管沿程温度特性的影响规律。结果表明：改变封口膜透射率能有效降低靶丸与充气管连接处的温度，在本文讨论的边界条件下，封口膜透射率大于0.025时靶...
主回路滞流分支管振动超标的原因分析与设计优化
滞流分支 声频锁定 流声固耦合
2020/11/20
在某核电厂热态功能试验中，巡视发现主回路的某滞流分支管振动超标。根据实测振动随温度变化的趋势、管道固有声模态分析和模态分析等，推测管道内流体的声振动激励引发管道共振。根据滞流管三通处流体的漩涡脱落频率计算和声振动频率计算，推测漩涡脱落与滞流管内流体的固有声振动频率锁定，引发声振动激励放大。综合分析计算和实测结果，确定滞流管振动超标的原因为流声固耦合振动。对管道支架进行了优化，以错开声固耦合共振频率...
MNSR控制系统仿真研究
原型MNSR 研究堆控制系统 PID控制器 Simulink仿真
2020/11/20
通过对微型中子源反应堆（MNSR）控制系统理论分析，建立相应的Simulink模型，开展MNSR控制系统的仿真分析。为便于稳定性分析，对MNSR控制系统的数学模型进行了降阶和离散化，在降阶和离散化后的开环传递函数的基础上，利用Matlab工具的根轨迹分析工具箱，进行了稳定性分析，得到了不同采样时间下的临界增益。在反应堆稳态运行时引入正的阶跃反应性的情况下，进行了不同采样时间Ts下的PID控制器的比...
利用神经网络方法研究合金元素对反应堆压力容器钢辐照脆化的影响
反应堆压力容器钢 神经网络 辐照脆化 合金成分
2020/11/20
反应堆压力容器（RPV）作为压水堆中不可更换的关键部件之一，其安全和稳定是决定反应堆安全经济运行的重要因素。RPV钢的辐照脆化问题是制约RPV在堆内安全服役的关键。RPV钢的辐照脆化与其合金成分关系密切。本文利用神经网络方法研究了RPV钢中关键合金成分（Cu、Mn、Ni、Si、P）与辐照脆化之间的关系。研究结果表明，基于神经网络方法得到合金成分与辐照脆化的关系与传统认知基本一致，辐照脆化对Cu含量...
对Zr-Sn-Nb合金在α+β两相区温度下不同工艺热处理后所得样品，在360 ℃/18.6 MPa纯水环境中进行均匀腐蚀试验，并采用扫描电子显微镜（SEM）观察样品微观形貌、聚焦离子束（FIB）和原子力显微镜（AFM）分析腐蚀后样品表面氧化膜。结果表明，Zr-Sn-Nb合金在α+β两相区温度下热处理时，锆合金中会形成条带状β-Zr第二相，再经过α相区温度最终退火后，β-Zr区域会分解为α-Zr和第...
高性能计算分析技术在大型钠冷快堆屏蔽设计中的应用
JSNT-CFR程序 并行计算 深穿透 屏蔽设计
2020/11/20
钠冷快堆堆容器是一体化的池式结构，由众多堆内构件组成且结构复杂，堆芯到生物屏蔽外中子输运过程中各向异性明显且深穿透问题严重，大尺度范围下三维SN方法计算是制约快堆屏蔽设计的瓶颈。通过将三维SN程序与高性能计算技术相结合，采用并行计算方法可解决快堆堆本体内各向异性的三维深穿透屏蔽问题。本文以中国示范快堆（CFR600）堆本体为研究对象，采用JSNT-CFR程序详细计算了堆本体内的中子注量率、光子注量...
适用于任意几何的特征线边界条件处理方法
中子输运方程 特征线法 任意几何 边界条件
2020/11/20
边界条件处理是特征线方法（MOC）向任意三维几何拓展时遇到的难点之一。本文提出一种边界条件处理方法，既保留循环特征线中首尾相连的特性，又能像插值方法一样适用于任意几何。首先推导了平源近似下的特征线方程，提出了一种将源项和边界角通量分离处理的内迭代解法。然后证明了该解法具有唯一解，并类似于循环特征线方法给出解的构造方法。最后借助数值积分和权重插值给出迭代计算流程。采用Takeda算例、单铀球水腔模型...
本文基于高阶切比雪夫有理近似方法（CRAM）研制了点燃耗程序ICRAM，并内耦合于蒙特卡罗输运程序OpenMC，形成了一套燃耗计算分析程序OPICE。与传统部分分式分解（PFD）形式的CRAM相比，高阶不完全局部分解（IPF）形式的CRAM具有数值稳定性好、计算精度高和步长包容性更好等特点，满足高保真燃耗计算发展的需求。为提高耦合计算精度，OPICE采用了预估-校正和子步法两种耦合策略，支持纯衰变...
空间离散格式选取和空间网格划分对于离散纵标法求解粒子输运问题的计算精度至关重要。短特征线离散格式根据粒子出射、入射贡献关系分割计算网格，可有效消除因空间离散失真导致的非物理振荡问题。指数短特征线基于指数分布假设适合求解深穿透、强衰减的屏蔽问题，已有研究中变量代换处理过程存在几何运算冗余、非线性求解成本高等问题，影响计算效率和实际应用前景。本文基于三维结构网格提出新的指数短特征线离散格式，改变分割变...
在压水堆堆芯Pin-by-pin计算中，采用超级均匀化（SPH）方法作为均匀化技术，对燃料组件传统SPH因子进行计算，生成了Pin-by-pin等效均匀化参数。针对存在中子泄漏现象的反射层组件，研究了与空间泄漏相关的SPH方法，在保证反应率守恒的基础上，同时保证各栅元各能群的中子泄漏率守恒，解决了存在中子泄漏时SPH因子迭代计算的不收敛问题，生成了反射层组件的等效均匀化参数。基于KAIST基准题，...