检索结果-内蒙古大学图书馆

核技术 2025年第3期48卷 136-144页

作者：郝承明赵京汪涛梁铁波汪宇徐慧天孙燕喻巧张皓中国核动力研究设计院成都610005 中国人民解放军92351部队三亚527000

为验证经二次开发后的RELAP5程序在倾斜条件下的适用性,基于缩小比例的反应堆二次侧非能动余热排出系统(Passive Residual Heat Removal System,PRS)实验装置,开展了倾斜角度为−24°~+24°的工况下的余热排出实验。在此基础上,... 详细信息

为验证经二次开发后的RELAP5程序在倾斜条件下的适用性,基于缩小比例的反应堆二次侧非能动余热排出系统(Passive Residual Heat Removal System,PRS)实验装置,开展了倾斜角度为−24°~+24°的工况下的余热排出实验。在此基础上,使用二次开发后的RELAP5程序对实验工况进行了模拟计算,利用实验数据验证其适用性,并进行了进一步对比分析。研究结果表明:二次开发后的RELAP5程序能有效预测倾斜条件下系统运行特性的变化;倾斜条件下C型换热器内冷凝段长度将发生变化进而影响换热效果,当倾斜角度为正时,倾斜角度越大系统整体换热效果越好。本文研究结果可为海洋条件下二次侧非能动余热排出系统的设计提供一定参考。

关键词： RELAP5 倾斜条件非能动余热排出系统 C型换热器运行特性

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基于改进阻振质量结构的振动控制优化方法研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 122-126页

作者：张锐刘帅王碧浩白晓明刘承敏刘贞谷宫兆虎中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

为进一步降低管路系统振动水平,降低管路振动治理成本,本文结合传统振动控制方法的特点,提出一种基于改进阻振质量结构的管路振动控制优化方法。采用动力吸振原理对管路系统振动传递进行控制,通过分析三向参与质量对系统的抑振贡献度,... 详细信息

为进一步降低管路系统振动水平,降低管路振动治理成本,本文结合传统振动控制方法的特点,提出一种基于改进阻振质量结构的管路振动控制优化方法。采用动力吸振原理对管路系统振动传递进行控制,通过分析三向参与质量对系统的抑振贡献度,设计了一种限位阻振质量结构,建立了一种管路系统振动控制优化策略,为管路系统全局振动控制提供手段。分析结果表明,该方法合理可行,可用于管道振动控制优化研究,具有一定的工程意义。

关键词：管路系统振动控制策略阻振质量结构

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基于β-γ符合法测量的在线啜吸检测装置的研制

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核动力工程 2023年第3期44卷 180-184页

作者：曾勇谷明非中国核动力研究设计院成都610213 成都中核海川核技术有限公司成都610041 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

反应堆运行期间燃料包壳时常会发生破损,当燃料组件发生破损后,核电厂通常会在换料过程中使用在线啜吸装置对每个燃料组件进行啜吸试验,通过裂变产物分析确定被测组件是否发生破损,然而受核岛内过强的辐射环境干扰影响,传统单一β或单... 详细信息

反应堆运行期间燃料包壳时常会发生破损,当燃料组件发生破损后,核电厂通常会在换料过程中使用在线啜吸装置对每个燃料组件进行啜吸试验,通过裂变产物分析确定被测组件是否发生破损,然而受核岛内过强的辐射环境干扰影响,传统单一β或单γ粒子检测设备的检测结果时有误判或漏判发生。本文设计了一种基于β-γ符合法测量技术的在线啜吸检测装置,装置含有β和γ粒子探测器,并构建了β-γ符合检测通道,融合了现有β、γ破损判断技术,同时增加了基于β-γ符合判断的结果。相关应用结果表明:在核岛内较强辐射干扰下,本系统符合测量本底计数率可达到0.04 s-1,装置对133Xe最小可探测活度(MDA)达23.7 Bq,检测灵敏度优于单一β粒子或γ粒子检测模式;3种判断模式的应用大幅提升了破损判断结果的可靠性。该装置可以替代现有单一粒子检测模式的在线啜吸检测装置应用于核电厂开展相关检测工作。

关键词：组件破损符合法在线啜吸检测最小可探测活度(MDA)

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基于光热反射技术的耐事故核燃料导热性质研究

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核动力工程 2024年第S1期45卷 96-102页

作者：王宇舟张强马显锋朱斐廖京京中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 中国核动力研究设计院成都610213

为改善新型耐事故核燃料的导热性能,提高导热性能测试方法的检测效率和测试精度,本文介绍了具有高空间分辨率和高测试频率的光热反射技术,阐述了此类技术的基本原理、实验装置和测试方法,重点介绍了针对核燃料研究所发展的空间域光热反... 详细信息

为改善新型耐事故核燃料的导热性能,提高导热性能测试方法的检测效率和测试精度,本文介绍了具有高空间分辨率和高测试频率的光热反射技术,阐述了此类技术的基本原理、实验装置和测试方法,重点介绍了针对核燃料研究所发展的空间域光热反射技术。以离子辐照样品和包覆核燃料涂层为例,介绍了空间域光热反射技术在原位测试领域的应用场景。针对离子辐照样品的不均匀损伤分布,开发了多层传热模型用于更准确地表征材料导热性质,采用该技术获得了UO_(2)燃料热导率随着离子注入剂量的定量衰减规律;准确表征了包覆核燃料微球各涂层在高温下的热输运性质,结合微结构研究揭示了缺陷相对于热解炭涂层热导率的影响。光热反射技术为探究辐照损伤和结构缺陷对于核燃料热量传输的作用机制提供了有力工具,为进一步改进燃料性能、开发高精度的燃料仿真模型提供了参考依据。

关键词：耐事故核燃料导热性质光热反射技术

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SiCf/SiC复合材料在核能领域应用设计的历史回顾、挑战及发展

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复合材料学报 2025年

作者：石浩江李权孙永铎胡逊祥刘喆任岩何勇毛清萍钟运涛张瑞谦王浩中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室中国核动力研究设计院先进核能技术全国重点实验室中国核动力研究设计院核燃料元件及材料研究所四川大学物理学院

SiCf/SiC复合材料于20世纪80年代研制成功，凭借良好的耐中子辐照、耐高温等性能特点，在核能领域有巨大应用潜力。本文系统梳理了近50年来，SiCf/SiC复合材料在核能领域应用的研究进展。在聚变堆应用方面，重点整理收集了SiCf/SiC复合... 详细信息

SiCf/SiC复合材料于20世纪80年代研制成功，凭借良好的耐中子辐照、耐高温等性能特点，在核能领域有巨大应用潜力。本文系统梳理了近50年来，SiCf/SiC复合材料在核能领域应用的研究进展。在聚变堆应用方面，重点整理收集了SiCf/SiC复合材料在美国ARISE聚变堆、日本DREAM聚变堆、法国TAURO聚变堆中的应用设计方案及关键运行参数。在裂变堆应用方面，针对气冷堆、熔盐堆等多种堆型介绍了SiCf/SiC复合材料在美国EM2气冷堆、法国ALLEGRO气冷堆、美国Sm-AHTR熔盐堆的设计应用方案及关键运行参数。此外，重点介绍了美国能源部耐事故燃料项目中SiCf/SiC复合包壳的研制规划及美国、法国、中国等国家目前SiCf/SiC复合包壳研制技术状态。虽然SiCf/SiC复合材料是托卡马克聚变堆装置包层以及裂变反应堆包壳的重要候选材料，但辐照后热导率下降、高温水氧腐蚀以及辐照后开裂等挑战，是限制其实现工程应用的重要技术瓶颈，建议从纤维编织结构、纤维体积分数、纤维界面相特征、复合材料致密化工艺等多方面进行针对性调整，以应对SiCf/SiC复合材料堆内实际工程应用所面临的挑战。

关键词： SiC /SiC复合材料核能领域反应堆应用与挑战

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数字化核仪表系统样机堆上试验及验证

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核动力工程 2022年第2期43卷 226-231页

作者：王银丽何正熙包超高志宇武文超罗庭芳喻恒罗炜中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 中国核动力研究设计院成都610213

针对目前国内核电厂核仪表系统设备主要依赖进口的现状,设计研发了一套数字化核仪表系统样机,系统样机主要包括中子探测器组件、信号调理和处理样机以及信号监控设备。通过介绍样机在商用堆上的安装和试验情况,详细分析了反应堆启堆、... 详细信息

针对目前国内核电厂核仪表系统设备主要依赖进口的现状,设计研发了一套数字化核仪表系统样机,系统样机主要包括中子探测器组件、信号调理和处理样机以及信号监控设备。通过介绍样机在商用堆上的安装和试验情况,详细分析了反应堆启堆、升功率、满功率及降功率运行期间的试验数据。试验结果表明,中子探测器与信号调理和处理样机配合良好,整套系统样机运行稳定可靠。

关键词：数字化核仪表系统中子探测器安装堆上试验

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基于神经网络与遗传算法的压水堆堆芯装载模式方案优化研究

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核动力工程 2025年第2期46卷 164-176页

作者：陈刚邹建刘仕倡蔡云王连杰华北电力大学核科学与工程学院北京100096 中国核动力研究设计院成都610213

堆芯装载模式(LP)优化可以提高反应堆的安全性和经济性,但是其优化过程需要大量耗时计算和丰富的人工经验。针对堆芯LP优化方案的快速评价问题,本研究利用全连接神经网络(FCNN)和卷积神经网络(CNN)生成大亚湾核电站首循环堆芯的中子学... 详细信息

堆芯装载模式(LP)优化可以提高反应堆的安全性和经济性,但是其优化过程需要大量耗时计算和丰富的人工经验。针对堆芯LP优化方案的快速评价问题,本研究利用全连接神经网络(FCNN)和卷积神经网络(CNN)生成大亚湾核电站首循环堆芯的中子学参数快速预测模型,实现了压水堆堆芯LP方案的快速评价。通过堆芯计算程序DONJON对预测模型的泛化能力和精度进行验证。针对堆芯LP方案的全局搜索问题,利用非支配排序遗传算法(NSGA)对大亚湾核电站首循环堆芯进行LP方案多目标优化并通过NSGA的参数调整提升了优化效果。结果表明NSGA系列算法可以用于包括堆芯LP优化在内的不同类型的核设计优化问题,并可以弥补人工搜索方案全局性差的缺点,同时NSGA结合超算的并行优化可以极大提高优化效率。针对堆芯LP方案快速优化的问题,利用基于GPU并行下的神经网络预测模型和NSGA开发联合优化程序,实现了大亚湾核电站首循环堆芯LP方案的快速优化。通过联合优化程序与“DONJON+NSGA”的优化结果比较,结果表明神经网络-遗传算法(GA)的联合优化程序能够得到结果比较接近的堆芯LP方案,同时将优化时间缩短了99%以上。

关键词：堆芯装载模式(LP) 神经网络非支配排序遗传算法(NSGA) 多目标优化预测模型

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UO_(2)与Zr包壳的扩散反应阻挡层

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中国表面工程 2024年第2期37卷 220-226页

作者：黄杰曾强刘喆陈江善李浩鹏廖斌中国核动力研究设计院成都610200 北京师范大学核科学与技术学院北京100875

UO_(2)-Zr燃料体系广泛应用于压水反应堆和各种研究试验堆中,但在反应堆运行工况下,UO_(2)燃料与Zr包壳会发生扩散反应。在UO_(2)燃料与Zr包壳之间制备一层氧扩散阻挡层,阻止UO_(2)中的氧原子向Zr包壳中扩散,是提高核燃料元件的安全性... 详细信息

UO_(2)-Zr燃料体系广泛应用于压水反应堆和各种研究试验堆中,但在反应堆运行工况下,UO_(2)燃料与Zr包壳会发生扩散反应。在UO_(2)燃料与Zr包壳之间制备一层氧扩散阻挡层,阻止UO_(2)中的氧原子向Zr包壳中扩散,是提高核燃料元件的安全性和使用寿命的方法之一。进行理论计算,结果表明Nb和Cr是最具潜力的氧扩散阻挡层材料。采用电弧离子镀技术制备Nb、Cr、Nb/Cr三种涂层,通过对这三种扩散阻挡层的研究,发现在UO_(2)燃料上制备一层金属涂层能够有效阻止UO_(2)与Zr包壳的扩散反应,Nb涂层具有较好的氧阻挡能力,但是Nb与Zr在试验条件下能够无限固溶,形成Nb与Zr的双相结构。Cr与UO_(2)燃料和Zr包壳均有较好的相容性,但是Cr与O原子的亲和性比Nb好,Cr涂层中O原子浓度比Nb涂层中的O原子浓度高。Nb/Cr复合涂层是一种比较理想的扩散阻挡层,且靠近UO_(2)燃料一侧为Nb涂层,靠近Zr包壳一侧为Cr涂层。研究结果表明Nb/Cr复合涂层作为氧阻挡层材料,在氧阻挡能力上优于Nb涂层和Cr涂层。扩散反应阻挡层的研究可为提高核燃料元件的安全性和使用寿命提供一定参考数据。

关键词：核燃料扩散阻挡层相容性涂层

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数字反应堆总体架构与关键技术

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核动力工程 2024年第S2期45卷 1-13页

作者：曾未王丛林刘承敏刘佳李松蔚宫兆虎王杰黄擎宇方浩宇中国核动力研究设计院成都610213 核反应堆技术全国重点实验室成都610213

数字反应堆是利用高精度数值模拟、多专业数据模型协同、大数据及人工智能等数字技术,在数字空间开展核反应堆全生命周期活动的综合集成平台。面向核反应堆多层级业务活动需求,以数字技术应用为支撑,研究建立了1个平台、2大内核的数字... 详细信息

数字反应堆是利用高精度数值模拟、多专业数据模型协同、大数据及人工智能等数字技术,在数字空间开展核反应堆全生命周期活动的综合集成平台。面向核反应堆多层级业务活动需求,以数字技术应用为支撑,研究建立了1个平台、2大内核的数字反应堆平台总体架构,并从综合集成与应用、数值计算内核、大数据内核等方面开展总体架构设计,为核反应堆全生命周期业务赋能;针对数字反应堆应用过程中的关键技术、问题与挑战等进行分析研究,并对后续发展趋势进行了分析和展望。

关键词：数字反应堆总体架构数值计算大数据

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实现“双碳”目标的意义与挑战

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核科学与工程 2024年第4期44卷 723-729页

作者：于俊崇梁禹中国核动力研究设计院四川成都610213

本文系统地论述了习近平总书记提出的实现“双碳”目标的重大意义。“双碳”目标的提出既是为了响应联合国政府间组织“拯救地球大气环境”的倡议,也是我国高质量发展的内在需要。通过实现“双碳”目标,既可使国家实现以新能源为主体的... 详细信息

本文系统地论述了习近平总书记提出的实现“双碳”目标的重大意义。“双碳”目标的提出既是为了响应联合国政府间组织“拯救地球大气环境”的倡议,也是我国高质量发展的内在需要。通过实现“双碳”目标,既可使国家实现以新能源为主体的电力系统转型和能源自给,又可改变国人生态文明观念,从任意消费自然,变为尊重自然、顺应自然和保护自然。但是实现“双碳”目标绝非易事,要实行“双轮驱动”“一个合作”战略,即能源供给侧和消费侧的技术革命、体制和机制的创新和国际合作。本文总结了我国在能源供给侧和消费侧的主要技术升级的同时,也提出了尚需攻克的若干难题,特别提到体制与机制创新的不易。最后本文指出,在实现“双碳”目标的过程中,我们每个人既是“变革”的主力军,又是“变革”旧观念、旧习惯的对象,无一不在其中。

关键词：双碳新能源核安全

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