B 4 C/Al中子吸收復合材料的制備、性能測試與蒙特卡羅模擬
發(fā)布時間:2021-11-29 02:50
隨著我國核電產(chǎn)業(yè)建設的加快,如何處置反應堆乏燃料問題日益受到人們關注。到2020年,我國每年卸出的乏燃料將超過千噸。鋁基碳化硼復合材料具有重量輕、高強度、熔點高、導熱好、尺寸穩(wěn)定、塑韌性好、熱脹系數(shù)低、高溫力學性能優(yōu)異、良好的中子吸收能力、二次放射污染少等特點,是用于乏燃料的貯運、中子源的防護等方面的理想中子吸收和屏蔽材料。本文利用蒙特卡羅方法的MCNP應用軟件在計算機上對中子吸收鋁基碳化硼復合材料的屏蔽性能進行模擬計算,在此基礎上采用粉末冶金法制備B4C/Al復合材料,對該材料的力學性能、抗腐蝕耐輻照性能及屏蔽性能進行了測試。取得的主要結論如下:(1)對碳化硼、低密度B4C/Al復合材料和高密度B4C/Al復合材料進行屏蔽性能計算,發(fā)現(xiàn)材料對中子特別是熱中子屏蔽效果良好,適合屏蔽能量在1MeV以下的中子,中子能量越大,材料屏蔽效果越差。屏蔽過程中存在‘反轉’現(xiàn)象,‘反轉’點能量值為0.5,0.8,1.2MeV。隨著B4C含量的增加,材料屏蔽效果在熱中子能區(qū)明顯改善,在快中子能區(qū)改善不明顯,材料厚度與中子透射系數(shù)呈指數(shù)下降關系,且下降幅度較大。(2)對B4C含量5%-40%,中子能量2...
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
力學性能隨B4C含量變化的關系曲線
文獻采用的是 Po-Be 中子源照射屏蔽材料,此處中子源產(chǎn)生中子通過直徑為 6cm,長為 15cm 孔道,并經(jīng)慢化記錄中子計數(shù)。試了 B4C 在聚乙烯中含量對中子屏蔽性能影響,采用了 7 種測量結果如圖 1.4 所示。
南京航空航天大學碩士學位論文文獻[34]進行熱中子輻射性能測試是這樣的:以××裝置熱柱孔道中的熱中子為輻射源,氟化鋰熱釋光劑量片為探測器,在 FJ—369 型熱釋光劑量儀上測讀 LiF 片讀數(shù)。中子輻射屏率由式(1-16)計算得到,線性吸收系數(shù)由式(1-17)計算。(1-16)(1-17)式(1-16)和(1-17)中I0——無屏蔽時射線強度;I——有屏蔽時射線強度;100%00× =III屏蔽率01 ILnT Iμ =
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高密度B4C/Al中子屏蔽材料的蒙特卡羅模擬[J]. 戴春娟,劉希琴,劉子利. 核技術. 2013(03)
[2]MCNP在計算硼酸質量分數(shù)影響反應堆有效增值系數(shù)Keff值中的應用[J]. 趙夢云,楊波,劉義保,曾磊. 能源研究與管理. 2011(04)
[3]反應堆α本征值蒙特卡羅計算方法研究[J]. 李澤光,李天涯,王侃,余綱林. 核動力工程. 2011(05)
[4]含碳化硼的吸收和屏蔽中子輻射涂料的研究[J]. 黃益平,馮惠生,梁璐,徐姣,張衛(wèi)江. 天津大學學報. 2011(07)
[5]反應堆乏燃料貯運用中子吸收材料的研究進展[J]. 李剛,簡敏,王美玲,王貫春,劉曉珍. 材料導報. 2011(13)
[6]蒙特卡羅法在嫩江流域汛期降雨量預測中的應用[J]. 楊金玲,吳亞楠,謝淼,李鴻雁. 南水北調(diào)與水利科技. 2011(03)
[7]球磨工藝對B4C-Al復合粉末性能的影響[J]. 沈春雷,石建敏,張玲,龍興貴. 功能材料. 2011(S2)
[8]不同材料的中子透射Monte Carlo模擬計算[J]. 曾心苗,周鵬,秦培中,鮑矛,郭廣水,許自炎. 核技術. 2011(03)
[9]含硼鋼對慢中子衰減性能的蒙特卡羅模擬[J]. 魏強林,楊波,王毅,楊婷,劉義保. 核技術. 2010(05)
[10]B4C粒度配比對B4C-Al復合材料顯微組織與力學性能的影響[J]. 呂鵬,茹紅強,岳新艷,喻亮,孫旭東. 稀有金屬材料與工程. 2009(S2)
碩士論文
[1]基于蒙特卡羅的移動傳感網(wǎng)絡節(jié)點定位算法的研究[D]. 肖甜甜.江西師范大學 2011
[2]乏燃料貯存格架用中子吸收材料加速腐蝕及加速輻照性能研究[D]. 石建敏.中國工程物理研究院 2011
[3]Al-Si共晶合金B(yǎng)4C中子吸收材料制備與耐蝕性的研究[D]. 燕順.西華大學 2010
本文編號:3525690
【文章來源】:南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
力學性能隨B4C含量變化的關系曲線
文獻采用的是 Po-Be 中子源照射屏蔽材料,此處中子源產(chǎn)生中子通過直徑為 6cm,長為 15cm 孔道,并經(jīng)慢化記錄中子計數(shù)。試了 B4C 在聚乙烯中含量對中子屏蔽性能影響,采用了 7 種測量結果如圖 1.4 所示。
南京航空航天大學碩士學位論文文獻[34]進行熱中子輻射性能測試是這樣的:以××裝置熱柱孔道中的熱中子為輻射源,氟化鋰熱釋光劑量片為探測器,在 FJ—369 型熱釋光劑量儀上測讀 LiF 片讀數(shù)。中子輻射屏率由式(1-16)計算得到,線性吸收系數(shù)由式(1-17)計算。(1-16)(1-17)式(1-16)和(1-17)中I0——無屏蔽時射線強度;I——有屏蔽時射線強度;100%00× =III屏蔽率01 ILnT Iμ =
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高密度B4C/Al中子屏蔽材料的蒙特卡羅模擬[J]. 戴春娟,劉希琴,劉子利. 核技術. 2013(03)
[2]MCNP在計算硼酸質量分數(shù)影響反應堆有效增值系數(shù)Keff值中的應用[J]. 趙夢云,楊波,劉義保,曾磊. 能源研究與管理. 2011(04)
[3]反應堆α本征值蒙特卡羅計算方法研究[J]. 李澤光,李天涯,王侃,余綱林. 核動力工程. 2011(05)
[4]含碳化硼的吸收和屏蔽中子輻射涂料的研究[J]. 黃益平,馮惠生,梁璐,徐姣,張衛(wèi)江. 天津大學學報. 2011(07)
[5]反應堆乏燃料貯運用中子吸收材料的研究進展[J]. 李剛,簡敏,王美玲,王貫春,劉曉珍. 材料導報. 2011(13)
[6]蒙特卡羅法在嫩江流域汛期降雨量預測中的應用[J]. 楊金玲,吳亞楠,謝淼,李鴻雁. 南水北調(diào)與水利科技. 2011(03)
[7]球磨工藝對B4C-Al復合粉末性能的影響[J]. 沈春雷,石建敏,張玲,龍興貴. 功能材料. 2011(S2)
[8]不同材料的中子透射Monte Carlo模擬計算[J]. 曾心苗,周鵬,秦培中,鮑矛,郭廣水,許自炎. 核技術. 2011(03)
[9]含硼鋼對慢中子衰減性能的蒙特卡羅模擬[J]. 魏強林,楊波,王毅,楊婷,劉義保. 核技術. 2010(05)
[10]B4C粒度配比對B4C-Al復合材料顯微組織與力學性能的影響[J]. 呂鵬,茹紅強,岳新艷,喻亮,孫旭東. 稀有金屬材料與工程. 2009(S2)
碩士論文
[1]基于蒙特卡羅的移動傳感網(wǎng)絡節(jié)點定位算法的研究[D]. 肖甜甜.江西師范大學 2011
[2]乏燃料貯存格架用中子吸收材料加速腐蝕及加速輻照性能研究[D]. 石建敏.中國工程物理研究院 2011
[3]Al-Si共晶合金B(yǎng)4C中子吸收材料制備與耐蝕性的研究[D]. 燕順.西華大學 2010
本文編號:3525690
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