面向核軍控核查的基于 252 Cf源驅動金屬鈾部件屬性研究
發(fā)布時間：2024-06-12 01:42
核武器具有大規(guī)模的破壞性和殺傷力,核武器的存在和發(fā)展嚴重地威脅著全球的安全和人類的生存。為此,許多國家提出禁止核試驗、削減核武器和反對核擴散的要求。核軍控與核武器的相關條約能否得到有效執(zhí)行,其核心在于核查。高濃縮金屬鈾部件,既是核武器制造的主要原料又是核武器生產之關鍵所在。因此,金屬鈾部件是核軍控核查中重要的研究對象,能夠迅速并且高精度的識別或判斷出其特性,關系到能否在一系列核材料檢測過程甚至國際政治斗爭中處于主動地位,還關系到一個國家的領土安全和人民的生死存亡。研發(fā)準確有效的核查技術,成為國際社會必須直面的重大課題。鑒于高濃縮金屬鈾部件的使用會帶來敏感的政治問題和遇到強輻射的危害,開展實際的核試驗及研究尤為困難。為此,本文針對面向核材料特性研究的金屬鈾材料(構成核武器或原子彈之“心臟”)的本質屬性,依托國家自然科學基金項目(項目編號:61175005,11605017),重慶大學中央高校基本科研業(yè)務費重點項目(項目編號:CDJZR11120006)以及中國工程物理研究院實驗室研究項目(項目編號:676)等科研課題,采用蒙特卡羅(Monte Carlo,MC)方法,基于252...
【文章頁數(shù)】：120 頁
【學位級別】：博士
【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 研究的目的與意義
1.4 論文主要研究內容
2 基于252Cf源驅動噪聲分析法的基本理論
2.1 基本原理
2.2 測量系統(tǒng)
2.2.1 中子脈沖序列信號測量
2.2.2 時域相關信號測量
2.3 基于252Cf源驅動核材料的數(shù)學基礎
2.3.1 中子自發(fā)裂變的數(shù)學統(tǒng)計模型
2.3.2 中子誘發(fā)裂變點堆模型
2.3.3 多通道中子之間的數(shù)學統(tǒng)計特征
2.3.4 252Cf源與探測器間的互相關函數(shù)
2.4 本章小結
3 金屬鈾部件富集度屬性研究
3.1 基于時域相關的金屬鈾部件屬性識別方法
3.2 金屬鈾部件屬性測量實現(xiàn)方法
3.2.1 蒙特卡羅方法及其軟件包MCNP
3.2.2 金屬鈾部件仿真系統(tǒng)構成
3.2.3 金屬鈾部件屬性測量MCNP仿真實現(xiàn)
3.3 金屬鈾部件富集度屬性識別機理
3.3.1 測量及其識別原理
3.3.2 基于相關函數(shù)間距的富集度分析與識別
3.4 金屬鈾部件富集度屬性識別仿真研究
3.4.1 仿真結果及對比分析
3.4.2 仿真結果與實驗測量對比分析
3.4.3 核反應截面仿真計算及對比研究
3.5 本章小結
4 金屬鈾部件質量屬性研究
4.1 能量相關的中子輸運理論
4.2 質量屬性識別研究
4.2.1 不同能量區(qū)間仿真結果及分析
4.2.2 中子凈增殖研究及分析
4.3 本章小結
5 金屬鈾部件幾何形狀屬性研究
5.1 增殖系統(tǒng)臨界條件
5.2 金屬鈾部件幾何形狀與臨界的關系
5.3 幾何形狀屬性測量仿真研究
5.3.1 不同質量、不同尺寸球形鈾部件仿真
5.3.2 相同質量、不同形狀鈾部件測量仿真
5.4 基于PCA-LSSVM的幾何形狀識別研究
5.4.1 主元分析方法(PCA)
5.4.2 最小二乘支持向量機(LSSVM)
5.4.3 基于PCA-LSSVM方法的幾何形狀識別
5.5 基于裂變中子時間相關信號的幾何形狀識別研究
5.5.1 裂變中子和散射中子仿真結果及討論
5.5.2 裂變中子“時間相關”信號仿真結果
5.5.3 幾何形狀識別的優(yōu)化
5.6 本章小結
6 金屬鈾部件反射層效應屬性研究
6.1 反射層的作用
6.2 反射層效應測量仿真實驗的構造
6.3 相同質量鈾部件反射層效應的測量分析
6.3.1 不同厚度反射層效應測量仿真研究
6.3.2 不同材料、不同厚度反射層效應測量仿真研究
6.4 不同質量反射層效應仿真研究
6.5 本章小結
7 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄
A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B.作者在攻讀學位期間參加的科研項目及取得的成果目錄
本文編號：3993030
【文章頁數(shù)】：120 頁
【學位級別】：博士
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中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 研究的目的與意義
1.4 論文主要研究內容
2 基于252Cf源驅動噪聲分析法的基本理論
2.1 基本原理
2.2 測量系統(tǒng)
2.2.1 中子脈沖序列信號測量
2.2.2 時域相關信號測量
2.3 基于252Cf源驅動核材料的數(shù)學基礎
2.3.1 中子自發(fā)裂變的數(shù)學統(tǒng)計模型
2.3.2 中子誘發(fā)裂變點堆模型
2.3.3 多通道中子之間的數(shù)學統(tǒng)計特征
2.3.4 252Cf源與探測器間的互相關函數(shù)
2.4 本章小結
3 金屬鈾部件富集度屬性研究
3.1 基于時域相關的金屬鈾部件屬性識別方法
3.2 金屬鈾部件屬性測量實現(xiàn)方法
3.2.1 蒙特卡羅方法及其軟件包MCNP
3.2.2 金屬鈾部件仿真系統(tǒng)構成
3.2.3 金屬鈾部件屬性測量MCNP仿真實現(xiàn)
3.3 金屬鈾部件富集度屬性識別機理
3.3.1 測量及其識別原理
3.3.2 基于相關函數(shù)間距的富集度分析與識別
3.4 金屬鈾部件富集度屬性識別仿真研究
3.4.1 仿真結果及對比分析
3.4.2 仿真結果與實驗測量對比分析
3.4.3 核反應截面仿真計算及對比研究
3.5 本章小結
4 金屬鈾部件質量屬性研究
4.1 能量相關的中子輸運理論
4.2 質量屬性識別研究
4.2.1 不同能量區(qū)間仿真結果及分析
4.2.2 中子凈增殖研究及分析
4.3 本章小結
5 金屬鈾部件幾何形狀屬性研究
5.1 增殖系統(tǒng)臨界條件
5.2 金屬鈾部件幾何形狀與臨界的關系
5.3 幾何形狀屬性測量仿真研究
5.3.1 不同質量、不同尺寸球形鈾部件仿真
5.3.2 相同質量、不同形狀鈾部件測量仿真
5.4 基于PCA-LSSVM的幾何形狀識別研究
5.4.1 主元分析方法(PCA)
5.4.2 最小二乘支持向量機(LSSVM)
5.4.3 基于PCA-LSSVM方法的幾何形狀識別
5.5 基于裂變中子時間相關信號的幾何形狀識別研究
5.5.1 裂變中子和散射中子仿真結果及討論
5.5.2 裂變中子“時間相關”信號仿真結果
5.5.3 幾何形狀識別的優(yōu)化
5.6 本章小結
6 金屬鈾部件反射層效應屬性研究
6.1 反射層的作用
6.2 反射層效應測量仿真實驗的構造
6.3 相同質量鈾部件反射層效應的測量分析
6.3.1 不同厚度反射層效應測量仿真研究
6.3.2 不同材料、不同厚度反射層效應測量仿真研究
6.4 不同質量反射層效應仿真研究
6.5 本章小結
7 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄
A.作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
B.作者在攻讀學位期間參加的科研項目及取得的成果目錄
本文編號：3993030
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