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核聚变堆用氚增殖剂材料及其制备技术的研究进展与发展趋势 被引量:2
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作者 王昊 李广忠 +5 位作者 葛渊 刘波 林黎蔚 杨保军 李亚宁 荆鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期15075-15082,共8页
核聚变能是清洁安全的理想能源,是最终可能解决人类能源问题的途径之一。氚是核聚变的关键原料,自然界中存在稀少,如何利用氘-氚聚变反应产生的中子与含有锂的氚增殖剂材料发生核反应制备氚并使之自持是目前聚变工程堆尚待验证的核心关... 核聚变能是清洁安全的理想能源,是最终可能解决人类能源问题的途径之一。氚是核聚变的关键原料,自然界中存在稀少,如何利用氘-氚聚变反应产生的中子与含有锂的氚增殖剂材料发生核反应制备氚并使之自持是目前聚变工程堆尚待验证的核心关键技术,且是三大难题之一。常用氚增殖剂材料包括液态含锂金属与固态含锂陶瓷,目前示范堆型设计主要考虑选用固态陶瓷增殖剂,包括硅酸锂(Li4SiO4)、钛酸锂(Li2TiO3)、锆酸锂(Li2ZrO3)、氧化锂(Li2O)等,并将增殖剂包层设计为球床结构。欧盟氦冷球床包层(HCPB)和中国氦冷固态包层(HCSB)中均选用Li4SiO4小球为增殖剂材料。根据以往设计经验,中国聚变工程实验堆(CFETR)也优先考虑硅酸锂小球作为氚增殖剂材料。本文总结了传统氚增殖剂的制备技术,包括锂同位素分离技术、小球成型工艺技术和成型过程中相纯度控制。分析对比了国内、国外氚增殖剂的常用方法的差异与优劣。通过比较发现传统制备技术获得的氚增殖剂小球的性能差异不大,且随着对氚增殖剂材料研究的推进,性能要求愈发严苛,不仅需要满足聚变堆内服役力学性能、产氚性能的要求,还应注重氚释放性能与安全性。传统球床结构目前存在诸如装载密度较低、小球易破碎堵塞提氚通道等缺陷,甚至会危及聚变堆安全,故需要开发结构和性能更优的新一代先进的增殖剂材料。本文综述了传统氚增殖剂材料制备技术,同时指出需要开发新型增殖剂材料的理由。重点阐述了新型一体成型多孔氚增殖剂的综合性能优势,并对新型一体成型多孔氚增殖剂材料研究进行了展望。 展开更多
关键词 聚变堆材料 氚自持 固态氚增殖剂 一体成型多孔结构
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针孔相机全场X射线荧光成像的模拟研究 被引量:3
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作者 何泽 黄宁 +2 位作者 王鹏 陈子晗 彭博 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期180-188,共9页
为解决全场X射线荧光(XRF)成像中针孔形状和尺寸的选取问题,采用Geant4软件,模拟了6种不同类型针孔和4种不同的针孔孔径,分析了这些参数对点扩散函数和调制传递函数的影响;模拟了不同能量X射线荧光平面源的成像过程,并用均值滤波和Richa... 为解决全场X射线荧光(XRF)成像中针孔形状和尺寸的选取问题,采用Geant4软件,模拟了6种不同类型针孔和4种不同的针孔孔径,分析了这些参数对点扩散函数和调制传递函数的影响;模拟了不同能量X射线荧光平面源的成像过程,并用均值滤波和Richardson迭代法对图像进行处理,分析了图像处理的效果。模拟结果表明:对于能量小于20 keV的荧光X射线,双锥孔结合直孔模型的点扩散函数尖锐性和等晕性更好,调制传递函数的截止频率更大,空间分辨更好,更适合做全场XRF成像的针孔;均值滤波结合Richardson迭代法的图像处理算法对全场XRF图像处理的效果较好。 展开更多
关键词 全场XRF Geant4模拟 空间分辨 图像处理
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弗里曼源产生N_(10)^+团簇的研究
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作者 郑思孝 刘仲阳 +3 位作者 廖小东 孙官清 王培录 缪竞威 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期233-237,共5页
介绍热阴极弧放电弗里曼源产生N+10 团簇的新结果。研究了N+10 团簇的产生与氮的气体流量、辅助磁场强度、弧电压、弧放电功率等离子源参数之间的关系 ,初步揭示出可能存在一种新的团簇形成机制。这种机制有别于通常的绝热膨胀冷凝团聚... 介绍热阴极弧放电弗里曼源产生N+10 团簇的新结果。研究了N+10 团簇的产生与氮的气体流量、辅助磁场强度、弧电压、弧放电功率等离子源参数之间的关系 ,初步揭示出可能存在一种新的团簇形成机制。这种机制有别于通常的绝热膨胀冷凝团聚机制。 展开更多
关键词 N10^+团簇粒子 弧放电 高温等离子体 弗里曼源
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MOFs混合基质膜的制备及其对Co(Ⅱ)的分离研究 被引量:1
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作者 李艳秋 汤毅 +6 位作者 彭银银 李鸿江 刘磊 刘德蓉 熊伟 刘宁 袁果园 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期410-419,438,共11页
目的为了解决MOFs原料价格昂贵且吸附剂不易回收的问题,以废旧PET瓶为酸源制备UiO-66,在聚丙烯腈中掺杂UiO-66制备MOFs混合基质膜以提升膜材料对钴离子的分离性能。方法先将废旧PET瓶解聚制得对苯二甲酸,再以对苯二甲酸为原料制备MOFs材... 目的为了解决MOFs原料价格昂贵且吸附剂不易回收的问题,以废旧PET瓶为酸源制备UiO-66,在聚丙烯腈中掺杂UiO-66制备MOFs混合基质膜以提升膜材料对钴离子的分离性能。方法先将废旧PET瓶解聚制得对苯二甲酸,再以对苯二甲酸为原料制备MOFs材料UiO-66,利用MOFs与聚合物良好的相容性,将UiO-66分散到聚丙烯腈(PAN)中,制得MOFs混合基质膜UiO-66-PAN,通过XRD、FT-IR、BET、SEM等对UiO-66-PAN的表面形貌及结构进行分析。结果成功制备出UiO-66-PAN,当UiO-66掺杂量由0%增加到6%时,膜材料的比表面积随UiO-66的增加而增大;当UiO-66掺杂量继续增加到8%时,UiO-66出现明显聚集,导致材料的膜通量和截留率降低;当UiO-66的掺杂量为6%时,6%-UiO-66-PAN的膜通量和截留率最高,分别为2654L·m^(-2)·h^(-1)和49.71%。将UiO-66-PAN用于Co(Ⅱ)的分离研究,在pH值为8.3、温度为25℃时,6%-UiO-66-PAN对Co(Ⅱ)的吸附量为26.56mg/g,吸附过程自发吸热,符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,经5次循环后对Co(Ⅱ)的去除率仍保持在80%以上。UiO-66-PAN具有良好的机械强度和稳定性,在金属离子分离方面具有潜在的应用价值。结论UiO-66的加入能增强膜材料对Co(Ⅱ)的吸附能力,多孔结构的MOFs材料能够增强混合基质膜对金属离子的分离性能。 展开更多
关键词 UiO-66 聚丙烯腈 混合基质膜 Co(Ⅱ) 分离
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污染氧对氢离子辐照前后50%TiC-C薄膜的影响研究
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作者 姜辉 黄宁康 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1060-1062,1066,共4页
采用离子束混合技术在不锈钢衬底上制备50%TiC-C薄膜,用剂量1×1018ions/cm2、能量5keV的氢离子对薄膜进行辐照。通过X射线光电子能谱对氢离子辐照前后的50%TiC-C薄膜进行组成元素化学结合能谱的分析,着重研究污染氧对薄膜氢离子辐... 采用离子束混合技术在不锈钢衬底上制备50%TiC-C薄膜,用剂量1×1018ions/cm2、能量5keV的氢离子对薄膜进行辐照。通过X射线光电子能谱对氢离子辐照前后的50%TiC-C薄膜进行组成元素化学结合能谱的分析,着重研究污染氧对薄膜氢离子辐照前后的影响。研究发现氢离子辐照会引入更多的污染氧进入膜内,但污染氧不影响薄膜的阻氢性能。 展开更多
关键词 TiC-C 薄膜 氢离子辐照 污染氧
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掺钆液闪中子探测器的研制 被引量:3
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作者 魏伟伟 杜强 +7 位作者 王力 余训臻 张才勋 幸浩洋 林兴德 唐昌建 岳骞 朱敬军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期297-303,共7页
中子在探测器中能产生与暗物质粒子(WIMPs)类似的核反冲信号,对于低背景的暗物质直接探测实验,精确测量和排除中子的干扰尤其重要。为测量中国锦屏地下实验室(CJPL)中子本底的通量,研制了高效的、具有很强"中子-伽马"分辨的... 中子在探测器中能产生与暗物质粒子(WIMPs)类似的核反冲信号,对于低背景的暗物质直接探测实验,精确测量和排除中子的干扰尤其重要。为测量中国锦屏地下实验室(CJPL)中子本底的通量,研制了高效的、具有很强"中子-伽马"分辨的掺钆液闪快中子探测器。介绍了掺钆液闪中子探测器的研制和性能,包括探测器形状和尺寸的设计,液体闪烁体类型、光电倍增管型号以及液闪容器材料的选择,探测器的伽马能量刻度以及中子与伽马信号的甄别。用Am-Be中子源对探测器进行探测效率刻度,得到阈值为0.2 MeV等效电子能量的中子探测效率为(6.30±0.30)%,满足中国锦屏地下实验室对中子通量测量的要求。 展开更多
关键词 暗物质 快中子 液闪探测器 能量刻度 n-γ甄别 探测效率
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碳气凝胶的制备及其对水溶液中铀(VI)的吸附 被引量:2
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作者 顾泽兴 涂昌能 +5 位作者 王云 杨吉军 刘宁 廖家莉 杨远友 唐军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第B05期95-100,共6页
利用冻干法将氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNTs)的混合液凝胶制备成碳气凝胶,并通过扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对该气凝胶进行表征.通过考查吸附剂的量、pH值、初始浓度以及时间对吸附的影响来了解碳气凝胶吸附铀... 利用冻干法将氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNTs)的混合液凝胶制备成碳气凝胶,并通过扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对该气凝胶进行表征.通过考查吸附剂的量、pH值、初始浓度以及时间对吸附的影响来了解碳气凝胶吸附铀(VI)元素的过程,结果显示,碳气凝胶可以有效移除水溶液中的铀(VI)元素,是一种有潜力的吸附剂. 展开更多
关键词 石墨烯/纳米碳管 液凝胶 气凝胶 吸附 铀(VI)
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