【摘要】：近年來,隨著國際核軍控形勢的變化,包含防擴散、防核恐及核安保的多邊國際軍控合作越來越受到重視。核取證技術(shù)作為防擴散、防核恐及核安保的一項核心技術(shù),在對涉核非法活動的威懾、阻止以及響應(yīng)方面可起到很大作用,具有深入研究的必要。核取證學(xué)是通過對從核走私、核爆炸得到的樣品的分析而進行溯源、歸屬分析的一門新學(xué)科,其應(yīng)用場景主要有兩大類:一類是對截獲或發(fā)現(xiàn)的不明來源的核材料進行溯源分析,也稱為爆前核取證學(xué);另一類是對放射性臟彈、簡易核裝置等爆炸后產(chǎn)生的碎片進行溯源分析,也稱為爆后核取證學(xué)。作為最有可能發(fā)生的核取證場景,爆前核取證一直受到較多的關(guān)注,針對爆前核取證技術(shù)的研究也較多,主要集中于材料的表征和數(shù)據(jù)的解讀�！氨碚鳌笔菫榱舜_定放射性證據(jù)及相關(guān)證據(jù)的性質(zhì)�；颈碚鹘o出放射性物質(zhì)(包括主要成分、次要成分和微量成分)的全部元素分析結(jié)果。而“解讀”則是將材料表征與生產(chǎn)歷史進行關(guān)聯(lián)的過程。核取證解讀的目標(biāo)是確定生產(chǎn)的方法和時間,從而確定這些材料的來源信息,是核取證學(xué)實驗室的最終產(chǎn)品。相比較而言,表征多是應(yīng)用成熟的實驗室測量技術(shù),而解讀則涉及更為廣泛的方法,也是目前爆前核取證研究的熱門方向。解讀所面對的對象是多種多樣的,包括鈾礦石、黃餅、核燃料、乏燃料等等,這里面最具有潛在威脅的則是乏燃料。之前的許多研究中,一直試圖通過尋找合適的乏燃料核素或核素對特征來表征未知乏燃料的來源信息,包括反應(yīng)堆類型、初始裝料、燃耗及冷卻時間等,但一直沒有取得成功,原因是理論上我們求出的差別很難在現(xiàn)實測量中給出高置信的結(jié)論。而隨著IAEA推動核取證數(shù)據(jù)庫的建立,基于數(shù)據(jù)庫的利用多元統(tǒng)計方法表征未知核材料來源信息的研究日趨活躍,其中也不乏針對乏燃料的研究。本文針對多元統(tǒng)計分析在乏燃料鑒別方面的應(yīng)用進行了相關(guān)研究。針對不同的鑒別需求,我們選取了因子分析、判別分析、回歸分析等三種多元統(tǒng)計分析方法進行乏燃料的鑒別,通過對不同多元統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用與比較,分析各方法的適用性,并通過對各方法的組合提出了合理的乏燃料鑒別方案。與此同時,本文還針對特征核素進行了篩選研究。通過利用ReliefF程序的篩選我們發(fā)現(xiàn),對于不同鑒別目的我們可以選取不同的特征核素組,這樣可對乏燃料鑒別方案進行相應(yīng)的優(yōu)化。此外,本文還進行了用于燃料管理的真實乏燃料數(shù)據(jù)庫SFCOMPO 2.0的適用性研究�；诖藬�(shù)據(jù)庫針對不同的鑒別需求進行多元統(tǒng)計分析可以發(fā)現(xiàn),該數(shù)據(jù)庫的真實適用性有限。但通過與通過數(shù)值模擬結(jié)果相結(jié)合構(gòu)建新的數(shù)據(jù)庫,是可以滿足目前核取證場景的需求的。在此基礎(chǔ)上,本文最后給出了利用多元統(tǒng)計分析進行乏燃料鑒別的可行性評估。即在目前的條件的下,通過對不同反應(yīng)堆類型、不同初始裝料、不同燃耗的樣品進行數(shù)值模擬,并利用其乏燃料中的鈾钚同位素含量組成數(shù)據(jù)庫,再與SFCOMPO 2.0中的真實數(shù)據(jù)相結(jié)合組成新的數(shù)據(jù)庫,并通過判別分析和回歸分析對實際的未知乏燃料樣品進行鑒別的方案是可行的。
【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】：TL24;O212.4;TP311.13
【圖文】：

并不盡如人意，原因是理論上我們求出的差別很難在現(xiàn)實測量中給出高置信的結(jié)論。逡逑而隨著ＩＡＥＡ推動核取證數(shù)據(jù)庫的建立，基于數(shù)據(jù)庫的利用多元統(tǒng)計方法表征未逡逑知核材料（鈾礦石、黃餅、ＵＦ６、鈾燃料塊以及乏燃料等，如圖１．１所示［１１］）來源信息逡逑的研究日趨活躍。而作為核恐怖活動潛在的使用對象，乏燃料的溯源研宄也日趨增多。逡逑核恐怖活動涉及的裝置包括放射性擴散裝置、簡易核爆炸裝置和核爆炸裝置。這其中，逡逑放射性擴散裝置的風(fēng)險最大。放射性擴散裝置可使用的放射性材料包括醫(yī)用放射源、逡逑工業(yè)用放射源、走私的核材料以及乏燃料等。其中乏燃料由于其強放射性一直受到很逡逑高的關(guān)注，是制作放射性擴散裝置的一個重要選擇。與此同時，乏燃料的處理一直也逡逑是個熱點問題，且目前尚無合理的解決方案，無論是后處理還是放置貯存，都是有爭逡逑議的。目前乏燃料均處于放置貯存狀態(tài)，但隨著乏燃料數(shù)量的日趨增多，現(xiàn)有的貯存逡逑設(shè)施越來越難以滿足需求，這也就X棿罅朔θ劑系睦┥⒎縵鍘Ｒ虼慫淙荒殼吧形闖魷皺義戲θ劑獻咚降陌咐攵源絲贍芊⑸某【敖邢嚶Φ難繡呈欠淺１匾�。而覊末辶x轄鼗窳朔θ劑

本文編號：2737211