【摘要】：自從核武器誕生以來,人們就充分意識到了核擴散問題的危害,在用核武器威懾對手的同時,又擔(dān)心受到核武器的威脅。為了限制核擴散的發(fā)展趨勢,國際社會做了大量工作,其中國際原子能機構(gòu)的成立是標志性成就之一。中國作為聯(lián)合國常任理事國和核大國,應(yīng)該在核不擴散及核安保工作中發(fā)揮自己的積極作用。解決核不擴散和核軍控問題,除了國際環(huán)境因素之外,在技術(shù)層面也提出了較高的要求。由于235U自身裂變能力較弱,因此對于鈾部件的屬性檢測尤為困難。美國俄羅斯等國在對鈾部件檢測方法研究方面已經(jīng)取得了階段性的成果,資料顯示,在諸多檢測方法中,“時間關(guān)聯(lián)符合法”是目前公認的有可能解決鈾部件質(zhì)量豐度檢測問題的方法。但在國內(nèi),相關(guān)研究還有待完善,尚未見有突破性成果。有鑒于此,本文追蹤國外該領(lǐng)域的前沿,基于“時間關(guān)聯(lián)符合法”工作原理,利用GEANT4軟件對研究對象及研究場景進行了仿真,運用譜分析技術(shù),結(jié)合中子誘發(fā)鈾部件裂變的物理過程,研究了基于互相關(guān)函數(shù)、互功率譜密度函數(shù)、雙譜函數(shù)的鈾部件豐度檢測方法。同時,設(shè)計了符合數(shù)據(jù)特征的快速互相關(guān)函數(shù)算法(OFC算法)以確保系統(tǒng)檢測的實時性。主要研究成果及結(jié)論如下:1.基于“時間關(guān)聯(lián)符合法”,完成了研究模型及場景的設(shè)計,并利用GEANT4開源軟件設(shè)計了符合實際情況的鈾部件豐度檢測仿真系統(tǒng)。使用該系統(tǒng),可通過參數(shù)設(shè)置,生成符合實際情況的仿真數(shù)據(jù),用于后續(xù)研究。2.基于研究對象的數(shù)據(jù)規(guī)模和數(shù)據(jù)自身的“稀疏”特性,設(shè)計了針對超長稀疏數(shù)據(jù)的快速相關(guān)函數(shù)算法(OFC算法),該方法用于鈾部件豐度檢測中,可快速完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算及分析。較好的解決了目前研究及應(yīng)用中,檢測系統(tǒng)實時性欠佳的問題。3.運用互相關(guān)分析、互功率譜密度分析、雙譜分析等譜分析方法,對時間關(guān)聯(lián)符合系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)進行“反演”研究。給出了基于互相關(guān)函數(shù)特征的衰減系數(shù)法和衰減面積法、基于互功率譜密度函數(shù)特征的轉(zhuǎn)折頻率法和低頻均值法,并對不同豐度數(shù)據(jù)的雙譜函數(shù)進行了對比分析,給出了基于雙譜函數(shù)等高線面積、45°切面面積進行豐度判定的方法。
【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：E928;TL81
【圖文】：

圖１．２時－頻測量方法的演變逡逑７逡逑

圖１．３總體研究流程逡逑

圖１．４論文核心章節(jié)之間的關(guān)系逡逑１３逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2761629