期刊,原子能科学技术 2024年卷5期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

原子能科学技术

主　　编：万钢

出版周期：月刊

国际刊号：1000-6931

电子邮箱：yzk@ciae.ac.cn

电　　话：010-69358024

邮政编码：102413

地　　址：北京市275-65信箱

原子能科学技术/Journal Atomic Energy Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI

查看更多>>本刊由中国原子能科学研究院主办，1959年创刊，国内外公开发行，全国性学术与技术兼顾的原子能类核心期刊，先后被美国工程信息公司《EI Compendex》数据库、美国化学文摘《CA》、日本《科学技术文献速报》、《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊（光盘版）》、《方正Apabi电子期刊》、《中国科技期刊数据库》、《CEPS中文电子期刊服务》等收录，并已入网“万方数据——数字化期刊群”。主要刊登核科学技术方面具有创造性的科技成果，旨在促进核科学与技术方面的交流、核技术与其它科学技术间的交叉渗透，推动核科技在国民经济方面的应用。

正式出版

收录年代

关键本构模型识别与不确定性量化方法研究

马君林苟军利何俊毅单建强...

1048-1059页

查看更多>>摘要：典型基于输入的最佳估算加不确定性(BEPU)分析方法需要全面考虑各种来源的不确定性，但作为重要不确定性来源之一的最佳估算程序内部本构模型不确定性却很难得到准确量化。针对传统BEPU方法的不足，采用函数型数据分析加次序敏感性分析方法识别重要模型，贝叶斯校准方法加高斯过程代理模型量化模型参数不确定性，得到了一种准确的关键本构模型识别与不确定性量化方法。使用该方法量化了 FLECHT-SEASET实验中重要模型的不确定性，并将量化的不确定性抽样传播至包壳温度。另外对该方法与传统的关键本构模型识别方法进行对比。结果表明，该方法可以准确识别瞬态过程中的关键本构模型，传播计算结果能够很好地包络实验值。

关键词：

本构模型函数型数据分析敏感性分析贝叶斯校准不确定性量化

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氦氙气冷小堆燃料棒辐射散热特性分析

王宪礴赵富龙谢林田游游...

1060-1068页

查看更多>>摘要：反应堆堆芯热工安全特性是反应堆系统安全特性最重要的组成部分。氦氙气冷小堆中燃料棒间温差大，辐射散热不可忽略。因此针对氦氙气冷小堆堆芯，不止需要考虑对流换热和热传导两种换热形式，也需要考虑辐射散热对堆芯换热的影响。本文通过建立氦氙气冷小堆堆芯1:1精细化模型，开展反应堆堆芯内部三维辐射散热特性分析，同时获得辐射角系数。将本文模型计算结果与蒙特卡罗方法结果进行对比验证，两者相对误差小于1％，证明该辐射角系数计算方法的准确性。开展了燃料棒径距比、燃料棒表面温度、燃料棒长度等几何参数敏感性分析，关注其对燃料棒辐射散热特性的影响，并开发出一套具有普适性的堆芯内燃料棒辐射角系数经验关系式。本文通过研究燃料棒间辐射散热特性了解反应堆内辐射散热规律，为后续反应堆堆芯热工安全特性研究提供了技术支撑。

关键词：

燃料棒辐射散热氦氙气冷小堆热工安全

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基于溶液实验的堆芯物理多群常数库临界基准检验方法

陈莹吴海成温丽丽吴小飞...

1069-1075页

查看更多>>摘要：堆芯物理多群常数库为反应堆计算程序的中子学计算提供多群截面数据以及燃耗数据，是反应堆物理计算的重要前提。目前国际上对多群数据库的验证通常将待验证的多群数据库耦合组件计算程序通过对临界基准实验进行模拟计算的方式来进行，各组件计算程序由于几何处理方法的局限无法对球形装置进行建模，因此尚未有基于球形临界基准实验对多群常数库进行基准检验的方法。本文提出了一种裸球形实验装置的模型建立方法，大幅增加临界基准检验使用的基准实验选择范围，同时基于国际核临界安全手册(ICSBEP2006)挑选了不同能谱指标下的49个铀、钚溶液实验对中国核数据中心研制的堆芯物理多群常数库进行临界基准检验，并给出了不同能谱指标下基准实验的参考结果范围。本文结果可扩大堆芯物理多群常数库基准检验规模和覆盖范围，有助于高保真堆芯物理计算程序准确性的进一步提升。

关键词：

多群常数库国际核临界安全手册溶液实验临界基准检验

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基于深度确定性策略梯度算法的自适应核反应堆功率控制器设计

刘永超李桐成以恒王博...

1076-1083页

查看更多>>摘要：核电厂需要大量控制系统来实现系统有效控制与安全运行，其中核电站堆芯是放射性核燃料热源的关键部件，反应堆功率控制关系到核电厂运行的安全性与经济性。为解决传统PID控制器难以准确应对非线性、大功率范围的功率控制问题，本研究以某压水堆核电厂为对象推导并建立了反应堆堆芯模型，采用基于策略梯度的深度强化学习方法与PID控制器结合建立的自适应控制器进行功率控制仿真。仿真结果表明:相较于传统PID控制器，所设计的基于深度确定性策略梯度算法的自适应功率控制器，响应速度更快、控制精度与稳定性更高，同时具有较高的鲁棒性，可以准确快速地控制堆芯功率，跟踪负荷变化。

关键词：

功率控制强化学习深度学习自适应控制器

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钠冷快堆组件编码自动识别装置的试验研究及应用

谢正董升国丁晓哲朱皓...

1084-1091页

查看更多>>摘要：为保证钠冷快堆入堆组件的正确性，本文设计将组件编号转换为二维码并标记在组件上，在新组件转运设备上安装读码设备，通过读码设备对入堆新组件编码进行自动识别，将组件编码转换为组件编号并通过通讯传递至燃料操作监控系统。监控系统将其与换料计划中的组件编号进行比较，可判断转运的入堆新组件是否正确，提高组件操作的可靠性和安全性。为确定组件编码的各项技术参数，通过枚举法分析并总结了影响组件编码识别的各种因素，确定出单一因素试验方案，最终通过各种参数与功能试验，获得了适用于大型快堆电站组件编码自动识别装置的组件编码各项参数，试验结果证明研发目标完全实现。

关键词：

组件编码试验方案自动识别

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Topaz型空间堆安全棒紧急复位动力学分析

李经纬刘世航张冠华姚成志...

1092-1100页

查看更多>>摘要：安全棒系统是Topaz型空间堆中反应性控制与核安全保护的执行机构。Topaz型空间堆在外太空轨道运行时由于堆芯温度场分布不均，反应堆内安全棒导向管因热膨胀会产生一定的径向变形。在需要紧急停堆时，安全棒紧急复位过程中受到与弯曲导向管碰撞而产生的摩擦阻力影响。本文针对导向管的径向变形量超过其与安全棒的最小间隙时，落棒时间与摩擦阻力的变化情况进行研究。基于三维多体动力学模拟软件建立了安全棒系统的动力学模型，通过精确模拟摩擦碰撞过程并合理处理刚柔耦合问题，计算分析了导向管径向变形量对安全棒紧急复位的影响。模拟结果表明，导向管径向变形量与安全棒复位时间及所受摩擦阻力均呈正相关关系。

关键词：

空间核反应堆安全棒动力学分析

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钠冷快堆制氢工艺及经济性研究

代智文张东辉王松平邢成文...

1101-1108页

查看更多>>摘要："双碳"目标下，氢能将成为未来能源体系的重要组成部分。钠冷快堆具有反应堆出口温度高、热效率高等优点，可同时提供大规模制氢所需的电力和热能。本文对钠冷快堆匹配制氢工艺进行研究，研究显示在零碳排放目标下匹配的制氢工艺为铜-氯热化学循环制氢与常规电解制氢。利用国际原子能机构开发的制氢经济评价程序HEEP对百万千瓦快堆(CFR1000)耦合常规电解、热化学循环制氢成本进行了经济性分析，并基于GIF开发的四代堆经济评价软件G4-ECONS V3。0校核验证。计算结果显示，CFR1000耦合常规电解制氢成本为3。05美元/kg，耦合热化学循环热电联产的制氢成本为4。83美元/kg。钠冷快堆投资比将随着未来规模化建造后逐渐降低，利用钠冷快堆制氢具有广阔的应用前景。

关键词：

核能制氢经济性分析钠冷快堆

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基于交互作用积分的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法

白晓明熊夫睿谢海石凯凯...

1109-1118页

查看更多>>摘要：核电厂中存在大量的异种金属焊接区域，该区域内裂纹扩展的合理评价与核电厂安全运行密切相关。由于焊接区域材料具有显著的非均匀特点，传统的J积分理论在该区域不再具有守恒性，同时大量的运行经验反馈表明，在焊接区域裂纹扩展呈现出明显的偏折现象，传统基于Ⅰ型裂纹扩展的分析方法不再适用。为解决上述问题，本文建立了基于交互作用积分理论的异种金属焊接区域裂纹扩展模拟方法。通过交互作用积分的引入，能够准确计算焊接区域复合型裂纹的应力强度因子，采用最大周向应力等裂纹扩展准则后，能够快速实现裂纹扩展路径的预测。通过将本文方法与实验结果和解析解进行对比分析，验证了当前方法的精度和有效性。该方法的建立对焊接区域裂纹扩展模拟及核电设备安全分析评价具有重要意义。

关键词：

异种金属焊接交互作用积分有限元方法裂纹扩展路径

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基于优化模型的纳米器件逻辑单元单粒子瞬态仿真研究

王坦丁李利罗尹虹赵雯...

1119-1126页

查看更多>>摘要：空间辐射诱发的单粒子瞬态(SET)是航天电子系统可靠性的主要威胁。本文分析了现有电荷注入仿真模型的不足，提出了一种改进的结合灵敏体和双极扩散机制的电荷收集模型，综合考虑了寄生双极放大效应和电荷共享效应，可针对不同角度、不同线性能量传输值(LET)的重离子入射版图不同位置，计算获取SET平均脉宽及敏感截面分布。该方法已集成于项目组自研TREES软件，并针对商用65 nm工艺库中的多种逻辑单元开展了相关仿真计算。结果表明，该方法可在物理版图设计阶段评估单粒子瞬态截面及脉宽分布，为版图屏蔽SET设计加固提供基础参考数据。

关键词：

空间辐射单粒子瞬态电路级仿真电荷共享寄生双极放大

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回旋加速器主磁铁非理想磁场垫补方法研究

陆锦荣安世忠边天剑陈忻禹...

1127-1136页

查看更多>>摘要：回旋加速器主磁场的精密测量和误差垫补技术是回旋加速器技术研究的一个重要方向，也是设备建造的关键环节之一。由于受铁材料内部缺陷、机械加工误差等因素的影响，回旋加速器主磁铁所产生非理想磁场通常会偏离所需要的等时性磁场分布，且含有一定幅值的谐波磁场。因此，在研制回旋加速器的过程中需对非理想磁场进行多次垫补，通过修正实际磁场的分布而最终达到使用要求。与传统磁场垫补算法相比，本文提出了一种基于多元线性回归模型的垫补算法，加入对一次谐波磁场的计算，实现对磁场等时性误差与一次谐波误差同时进行定量化垫补，省去了单独针对一次谐波磁场的垫补过程。为避免增加有限元计算量，本文在新算法中使用了基于1/4磁铁模型获取平均磁场、一次谐波磁场的垫补形状函数。最后使用本文所提垫补方法，将中国原子能科学研究院16 MeV回旋加速器主磁场的等时性误差降低至10-4量级、一次谐波磁场降低至6 Gs以内。实验结果表明，本文提出的算法具有形状函数计算量小、垫补精度高、迭代次数少的特点。

关键词：

回旋加速器等时性误差一次谐波磁场同时垫补多元线性回归

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