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中子仪工作原理

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  • 核电站工作原理

    核电站工作原理 1.热堆的概念中打入铀-235的原于核以后,原子核就变得不稳定,会分裂成两个较小质量的新原子核,这是核的裂变反应,放出的能量叫裂变能;产生巨大能量的同时,还会放出2~3个中子和其它射线。 这些中子再打入别的铀-235核,引起新的核裂变,新的裂变又产生新的中子和裂变能,如此不断持续下去,就形成了链式反应 利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后,再引起新的核裂变,由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态,这种中子被称为热中子。堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆(简称热堆)。  2 热中子反应堆,它是用慢化剂把快中子速度降低,使之成为热中子(或称慢中子),再利用热中子来进行链式反应的一种装置。由于热中子更容易引起铀-235等裂变,这样,用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。  3.慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质,如重水、铍、石墨、水等。热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中,组成堆芯。链式反应就是在堆芯中进行的。  4.反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中子堆最常用的冷却剂是轻水(普通水)、重水、二氧化碳和氦气。 核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。反应堆是核电站的核心。反应堆工作时放出的热能,由一回路系统的冷却剂带出,用以产生蒸汽。因此,整个一回路系统被称为“核供汽系统”,它相当于火电厂的锅炉系统。为了确保安全,整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内,这样,无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统,与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。 轻水堆――压水堆电站 自从核电站问世以来,在工业上成熟的发电堆主要有以下三种:轻水堆、重水堆和石墨汽冷堆。它们相应地被用到三种不同的核电站中,形成了现代核发电的主体。 目前,热中子堆中的大多数是用轻水慢化和冷却的所谓轻水堆。轻水堆又分为压水堆和沸水堆。  压水堆核电站 压水堆核电站的一回路系统与二回路系统完全隔开,它是一个密闭的循环系统。该核电站的原理流程为:主泵将高压冷却剂送入反应堆,一般冷却剂保持在120~160个大气压。在高压情况下,冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化。冷却剂把核燃料放出的热能带出反应堆,并进入蒸汽发生器,通过数以千计的传热管,把热量传给管外的二回路水,使水沸腾产生蒸汽;冷却剂流经蒸汽发生器后,再由主泵送入反应堆,这样来回循环,不断地把反应堆中的热量带出并转换产生蒸汽。从蒸汽发生器出来的高温高压蒸汽,推动汽轮发电机组发电。做过功的废汽在冷凝器中凝结成水,再由凝结给水泵送入加热器,重新加热后送回蒸汽发生器。这就是二回路循环系统。 压水堆由压力容器和堆芯两部分组成。压力容器是一个密封的、又厚又重的、高达数十米的圆筒形大钢壳,所用的钢材耐高温高压、耐腐蚀,用来推动汽轮机转动的高温高压蒸汽就在这里产生的。在容器的顶部设置有控制棒驱动机构,用以驱动控制棒在堆芯内上下移动。 堆芯是反应堆的心脏,装在压力容器中间。它是燃料组件构成的。正如锅炉烧的煤块一样,燃料芯块是核电站“原子锅炉”燃烧的基本单元。这种芯块是由二氧化铀烧结而成的,含有2~4%的铀-235,呈小圆柱形,直径为9.3毫米。把这种芯块装在两端密封的锆合金包壳管中,成为一根长约4米、直径约10毫米的燃料元件棒。把 200多根燃料棒按正方形排列,用定位格架固定,组成燃料组件。每个堆芯一般由121个到193个组件组成。这样,一座压水堆所需燃料棒几万根,二氧化铀芯块1千多万块堆芯。此外,这种反应堆的堆芯还有控制棒和含硼的冷却水(冷却剂)。控制棒用银铟镉材料制成,外面套有不锈钢包壳,可以吸收反应堆中的中子,它的粗细与燃料棒差不多。把多根控制棒组成棒束型,用来控制反应堆核反应的快慢。如果反应堆发生故障,立即把足够多的控制棒插入堆芯,在很短时间内反应堆就会停止工作,这就保证了反应堆运行的安全。 轻水堆――沸水堆电站 沸水堆核电站 沸水堆核电站工作流程是:冷却剂(水)从堆芯下部流进,在沿堆芯上升的过程中,从燃料棒那里得到了热量,使冷却剂变成了蒸汽和水的混合物,经过汽水分离器和蒸汽干燥器,将分离出的蒸汽来推动汽轮发电机组发电。 沸水堆是由压力容器及其中间的燃料元件、十字形控制棒和汽水分离器等组成。汽水分离器在堆芯的上部,它的作用是把蒸汽和水滴分开、防止水进入汽轮机,造成汽轮机叶片损坏。沸水堆所用的燃料和燃料组件与压水堆相同。沸腾水既作慢化剂又作冷却剂。 沸水堆与压水堆不同之处在于冷却水保持在较低的压力(约为70个大气压)下,水通过堆芯变成约285℃的蒸汽,并直接被引入汽轮机。所以,沸水堆只有一个回路,省去了容易发生泄漏的蒸汽发生器,因而显得很简单。

  • 求中子活化分析的相关资料

    因为从事的是较为高纯的材料的分析,有时候看到文献会涉及到中子活化分析。但是网上又很难以找到该类文献。故请坛友帮忙提供点这方面的基本资料,例如基本原理、应用等。。。或者给些这类文献的链接。多谢了。

  • 便携式中子剂量仪 中子剂量当量率仪

    便携式中子剂量仪 中子剂量当量率仪

    RAM-800 中子剂量当量率仪采用高灵敏的进口He3管作为探测器,反应速度快。该便携式中子剂量仪使用方便;灵敏度高、抗γ性能好、能量响应特性好,即可用作便携式仪器又可用作固定式中子剂量监测仪。此外便携式中子剂量仪通过配套的RenRiNeutron中子剂量率管理软件可将存储的数据读出后分析。该[url=http://www.zgfangfuyuan.com/product/szjcly/167.html]便携式中子剂量仪[/url]适用于环保、化工、石油、医疗、进出口商检、核电、加速器、中子源和其他安检、边境控制、海关检测等需进行中子辐射检测的场合。[img=中子剂量仪,660,550]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607061132_599440_3098478_3.jpg[/img]功能特点:1、中子剂量率,中子累积剂量均可测量。2、高灵敏度,宽测量范围,良好的能量响应特性。3、数字及标尺显示剂量率状态。4、中、英文双语菜单式操作界面。5、数字式LCD液晶显示,高亮背光功能。6、可存储800条剂量率,能随时查看,断电不丢失。7、USB数据接口,可将数据上传到计算机。8、剂量率超阈值后声、光报警功能。9、超阈值报警、阻塞报警、探测器故障报警功能。10、电池电量实时显示。11、标配:RenRiNeutron中子剂量率管理软件。技术规格: 1、测量类型:中子射线2、探测器: 进口3He正比计数管3、中子测量范围:剂量率:0.1μSv/h ~100mSv/h累积剂量:0.01μSv ~10Sv4、能量范围:中子0.025eV~16MeV5、慢化材料:聚乙烯球6、角响应:±20%7、测量时间:1~120秒可编程设置8、中子灵敏度:大约 1.4 CPS/μSv/h9、伽玛灵敏度:对伽玛射线不灵敏(相对Co-60 的100mSv/h的伽玛射线内)11、报 警 阈: 0.25、2.5、10、20(μSv/h)或自行设置12、显示单位: 剂 量 率:μSv/h、μGy/h、μR/h;累计剂量:nSv;计数率:CPS13、通讯:USB通讯接口,仪器可存储800条数据,并可导出到RenRiNeutron软件14、使用环境:温度-15℃~+50℃、相对湿度(在40℃温度下)≤95%15、电源和功耗:2节标准1号电池(或充电电池)整机耗电≤120mW 16、重量和尺寸:约 300×250×245 (mm)、约7.8Kg17、RenRiNeutron中子剂量率管理软件提供文字表格、曲线图形显示联系人:张经理 13720045883相关内容:http://www.zgfangfuyuan.com/product/szjcly/167.html相关内容:http://www.fsybyq.com/product/zzjcy/167.html

  • 【分享】基础知识--中子

    中子(neutron)是组成原子核的核子之一。中子是1932年B.查德威克用a粒子轰击的实验中发现,并根据E. 卢瑟福的建议命名的。中子的质量与质子的质量大约相等,并且中子与γ射线一样也不带电. 因此,中子与原子核或电子之间没有静电作用. 当中子与物质相互作用时,主要是和原子核内的核力相互作用, 与外壳层的电子不会发生作用. 中子与物质相互作用的类型主要取决于中子的能量.在辐射防护中,根据中子能量的高低,可以把中子分为慢中子(能量小于5 kev,其中能量为0.025ev 的称为热中子), 中能中子(其能量范围为5-100 kev), 和快中子(0.1-500Mev)3种. 中子与物质的原子核相互作用过程基本上可以分为两类:散射和吸收.散射又可以分为弹性散射和非弹性散射.慢中子与原子核作用的主要形式是吸收.中能中子和快中子与物质作用的主要形式是弹性散射.对于能量大于10Mev的快中子.以非弹性散射为主.在上述的中子和物质的相互作用过程中,除了弹性散射之外,其余各种现象均会产生次级辐射.从辐射防护的观点来看,是相当重要的.在实际工作中,大多数情况遇到的是快中子,快中子与轻物质发生弹性散射时,损失的能量要比与重物质作用时多得多,例如,当快中子与氢核碰撞时,交给反冲质子的能量可以达到中子能量的一半.因此含氢多的物质,像水和石蜡等均是屏蔽中子的最好材料,同时水和石蜡,由于价格低廉,容易获得,效果又好,是最常用的中子屏蔽材料. 石蜡能隔阻中子[flash]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2009814235022_01_0_3.swf[/flash]

  • 【求助】求助定氮仪工作原理

    实验室有台半自动定氮仪KDY9820,如果空蒸,锥形瓶里应该接的是2%的硼酸吗?但是实际测出来锥形瓶里溶液pH为7左右,不太了解定氮仪硼酸吸收的工作原理,求助大家

  • 【求购】气相色谱仪工作原理以及工作说明

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]工作原理以及工作说明[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]工作原理及组成部分 :[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]工作原理:是利用试样中各组份在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同, 因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]的组成部分 (1)载气系统:包括气源、气体净化、气体流速控制和测量(2)进样系统:包括进样器、汽化室(将液体样品瞬间汽化为蒸气)(3)色谱柱和柱温:包括恒温控制装置(将多组分样品分离为单个)(4)检测系统:包括检测器,控温装置(5)记录系统:包括放大器、记录仪、或数据处理装置、工作站[em54]

  • 煤的中子瞬发伽玛能谱分析

    煤的中子瞬发伽玛能谱分析   20世纪90年代初,我国某大型钢铁公司为正在建设中的京九铁路生产的一批钢轨,由于硫含量超标而全部退货,损失很大。因为硫含量超标的钢发脆,用在铁路上可能会造成重大事故。  钢中硫含量为什么超标呢?问题出在进入炼焦炉的煤的质量上。煤中硫含量如果超过千分之一,所炼出的焦炭硫含量也就超标。用这样的焦炭炼出的钢也就不会合格了。  要保证钢轨质量,就必须对炼焦所用煤的质量严格把关。  煤中硫含量是可以用化学方法分析测定的。可惜,化学分析太慢,该钢铁公司每天炼焦所用煤要装500节火车厢运来。要对每节车厢的煤作化学分析,来不及。因此,大型钢铁企业很需要建立煤质快速分析方法。  20世纪末,煤质快速分析方法在更大范围内提上了日程。环保要求,大型热电厂所用燃料煤中的硫含量要小于千分之五,否则城市空气中的二氧化硫含量就要超标。  生活在北京市西南远郊区的人们不难发现,近几年来,每天晚上都有许多运煤大卡车在公路上迅跑。原来因为房山区磁家务煤矿产的煤含硫量极低,但发热量差些。将这样的煤与其他煤矿产的含硫量偏高的煤混合使用,就可达到含硫小于千分之五的环境保要求。  北京每天空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量报告表明,近来三级(轻微污染)或使空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量更坏的罪魁祸首大多是“可吸入颗粒物”。二氧化硫含量经常是优良的一、二级,只有极少数日子才是三级。这其中就有发电厂用低硫煤的贡献。  我国现有600多个市(包括县级市),其中大多数靠燃煤的热电厂供电。这些热电厂大多需要陆续安装煤质快速分析装置以达到环保要求。这是我国特有的国情,因为我国是燃煤大国。发达国家大多烧石油。  发达国家的大型铝厂、大型水泥厂、钢厂等近年来用中子瞬发伽玛能谱仪在生产流水线上对原料的元素成分作在线分析以保证产品的质量,同时也可用于煤质分析。  中子瞬发伽玛能谱仪由中子源、伽玛射线能谱仪、物料传送系统、射线屏蔽准直系统、控制与剂量安全系统等部分组成。其基本原理是,中子与物料中的各种元素的原子核作用,使原子核处于激发状态。这些激发态的寿命很短,即刻发射出特征伽玛射线。不同类的原子核发出来不同能量的伽玛射线。特征伽玛射线的强度与物料中该种原子核的含量成正比。这与光谱分析相仿,不同元素的原子发射出不同能量(波长)的光。两者差别只是发出光子的能量不同,光谱分析的可见光子能量只有几电了伏,而伽玛光子的能量是兆电子伏左右。再就是激发方式不同,光谱分析的激发源是加热燃烧,伽玛能谱分析的激发源是中子。  为什么用中子去轰击物质呢?因为物料是大块物质,用中子才能穿透到大块物质的深部。  瞬发伽玛能谱分析所用中子源有二类。一是锎-252自发裂变源。锎-252是人造的,原子序数高达98。它会自动分裂成两个较轻的原子核,同时放出3个中子。它的半衰期是2.64年,即10000个锎-252原子核经2.64年后就只剩5000个了。锎自发裂变中子的平均能量是2.4兆电子伏。另一类是中子管。中子管是小型的真空密封式加速器。由一个质子与一个中子组成的氘原子核加速到10万电子伏左右,打到由一个质子与二个中子组成的氚原子核上。氘氚核反应变成一个中子与一个氦核。中子的能量是14兆电子伏。  锎源发出的中子与煤中各种原子核碰撞后损失能量(这一过程叫做慢化),很快就成为能量只有0.0253电子伏左右的热中子。所谓“热” 中子,就是其速度与周围物质的气体分子运动速度平衡的中子。室温时,其速度是2200米/秒。热中子在物质中扩散,然后被某原子核俘获吸收。中子从产生到被吸收的时间一般是数百毫秒。热中子被原子核吸收后立刻又发射出特征伽玛射线。这种伽玛射线叫做俘获伽玛射线,打到伽玛谱仪的探测器上就被记录下来。从中子的产生到俘获伽玛射线的产生不到1秒的时间,所以叫做“瞬发伽玛”。  锎源的中子能量不高,较易屏蔽,而且运行维护简单。用锎源的瞬发伽玛分析装置可以测得煤中的硫含量与灰分含量。关于灰分,仪器直接测得的是钙、硅、镁、铁等元素的含量,再按其各自的氧化物计算,即得到灰分含量,因为灰分就是这些氧化物的总和。  由于氧和碳的热中子俘获概率极低,用此方法测不到煤中氧和碳的总量。氢的热中子俘获概率较高,容易测到其俘获伽玛(2.2兆电子伏),但由于通常用石蜡、聚乙烯或水作屏蔽物质,周围物质产生的氢俘获伽玛本底太强,很难测准煤中氢的贡献,因而得不到煤中的水含量。要测水含量还要加别的装置。  近年来开展起来用用中子管作源的瞬发伽玛谱仪系统,除了利用中子慢化后产生的俘获伽玛测定硫和灰分含量以外,还可以直接测得煤中碳与氧的总量,因为14兆电子伏的快中子可以与碳和氧核发生非弹性碰撞,使碳和氧核分别激发到4.43与6.13兆电子伏的激发态,并迅速退激发到基态而发射出4.43与6.13兆电子伏的特征伽玛射线。总碳量决定了煤的发热量,而总氧量减去灰分中的氧量就是煤中水的含氧量,由此可以得到煤中含水量。  用中子管比之用锎源的优点是可以得到煤质的更全面的数据。缺点是14兆电子伏的中子的屏蔽准直装置比较庞大,运行维护复杂,所用中子管必需是长寿命的优质品,所用探测器也需有较强的抗辐照损伤的能力。  我国南京某单位于20世纪90年代中期,与国外同期独立开发了用锎源的瞬发伽玛能谱分析系统,分析钢厂的煤,对硫含量与灰分含量的测定达到了使用要求,但未能完成煤中水分测定。  20世纪90年代后期至今,南京另一单位进行了电厂用煤的中子管瞬发伽玛分析系统开发研究,并在此基础上与法国某公司合作开发研究,并在此基础上与法国某公司合作开发实用装置。  21世纪初,长春某单位又用其自制中子管开发出电厂用煤的瞬发伽玛分析系统,正在电厂试用。  由当前市场需求推动的中子瞬发伽玛能谱分析装置必将在我国生根、开花,结出丰硕成果,为经济建设和环保作出应用的贡献。

  • 工业分析仪基本工作原理

    工业分析仪基本工作原理工业分析仪主要用于测定煤等有机物中的水分、灰分和挥发分的含量,其主要特点是整个测试过程由计算机控制自动完成,分析时间短,测试精度高。并且,该仪器通过采用先进采集和传输数据控制系统,使得该仪器具有很高的可靠性。该仪器自投放市场后深受广大用户和专家的好评。为了使有关人员能更好地掌握该仪器的使用和维护,我们编制了这本《自动工业分析仪使用说明书》,对如何正确使用和维护该仪器作了全面的介绍。工业分析仪基本工作原理 仪器检测原理为热重分析法它将远红外加热设备与称量用的电子天平结合在一起,在特定的气氛条件、规定的温度、规定的时间内称量受热过程中的试样质量,以此计算出试样的水分、灰分和挥发分等工业分析指标。 仪器工作过程通过计算机控制测试主机来测定试样的水分、挥发分和灰分。 测定流程 工业分析仪运行仪器的测试程序,进入工作测试菜单,输入相关的试样信息后仪器自动称量空坩埚,空坩埚称量完毕,系统自动打开上盖,提示放入试样,然后系统称量试样质量并开始加热。升温到145℃左右恒温30分钟(指按国标方法,温度与恒温时间可自定义设置)后开始称量坩埚,当坩埚质量变化不超过系统设定值(默认0.0006克)时水分分析结束,系统报出水分测定结果,此时系统会自动打开上盖,提示加坩埚盖,仪器自动称量加坩埚盖质量,然后系统控制高温炉继续升温,目标温度900℃(系统自动打开氮气阀,向高温炉内通氮气,气体流量控制在4~5L/min),高温炉温度升到900℃,恒温规定的时间后,系统会自动打开上盖开始降温,当高温炉温度降到设定值时,仪器自动称量各坩埚质量,系统报出挥发分测定结果。此时系统再次升温至845℃恒温(系统会打开氧气阀,向高温炉内通氧气,气体流量控制在4~5L/min),之后系统开始称量坩埚,当坩埚质量变化不超过系统设定值(默认0.0006克)时灰分分析结束,系统报出灰分测定结果,并打印结果或报表(如果在系统设置中设置了打印)。

  • 行星式球磨机的工作原理及应用

    [b]行星式球磨机[/b],[b]Planetary Ball Mill[/b]用于软,硬,脆和纤维材料的快速[b]精细研磨粉碎[/b],研磨后粒度1μm,是[b]进口行星式球磨机品牌[/b]中[b]行星式球磨机价格[/b]适中的[b]实验室行星式球磨仪[/b]。行星式球磨机可以达到较高的研磨精度。它不仅可以进行混合和研磨,而且可以满足胶体研磨的要求。此外,其巨大的能源投入可以满足用机械方法制备合金的技术要求。[b]行星式球磨机[/b]应用应用领域:工程/电子,建筑材料,农业,制药,化学合成材料,地质冶金,环境/资源回收,玻璃/陶瓷,生物样品特性:软,硬,脆,纤维,干或湿样品应用示例:植物材料,水泥熟料,混凝土,堆肥,涂料和油漆,木炭,毛发,催化剂,化学品,金属,碳纤维,纸,纤维产品,纤维素,种子,粘土矿物,可乐,煤,玻璃,废弃电子产品,矿物,矿石,石灰石,石膏,石英,高岭土,骨头,金属氧化物,铁矿石,陶瓷,聚合物,膨润土,颜料[b]行星式球磨机[/b]工作原理行星式球磨机有两个重叠的运动,即移动研磨罐,如在行星系统中,研磨罐在围绕中心的轨道上旋转,该旋转运动是研磨容器的自转。结果离心和作用加速力导致较强的研磨效果。此外,有力量根据科里奥利加速工作。结果是研磨球和样品之间的研磨效果很强。有不同的旋转比,旋转比为1:2,研磨罐在太阳轮转动期间旋转两次。这种情况的负值表示相反的旋转方向。 [img=行星式球磨机]http://www.f-lab.cn/Upload/1496307714.JPG[/img]

  • 煤的中子瞬发伽玛能谱分析

    煤的中子瞬发伽玛能谱分析中国原子能科学研究院老科协孙汉城  20世纪90年代初,我国某大型钢铁公司为正在建设中的京九铁路生产的一批钢轨,由于硫含量超标而全部退货,损失很大。因为硫含量超标的钢发脆,用在铁路上可能会造成重大事故。  钢中硫含量为什么超标呢?问题出在进入炼焦炉的煤的质量上。煤中硫含量如果超过千分之一,所炼出的焦炭硫含量也就超标。用这样的焦炭炼出的钢也就不会合格了。  要保证钢轨质量,就必须对炼焦所用煤的质量严格把关。  煤中硫含量是可以用化学方法分析测定的。可惜,化学分析太慢,该钢铁公司每天炼焦所用煤要装500节火车厢运来。要对每节车厢的煤作化学分析,来不及。因此,大型钢铁企业很需要建立煤质快速分析方法。  20世纪末,煤质快速分析方法在更大范围内提上了日程。环保要求,大型热电厂所用燃料煤中的硫含量要小于千分之五,否则城市空气中的二氧化硫含量就要超标。  生活在北京市西南远郊区的人们不难发现,近几年来,每天晚上都有许多运煤大卡车在公路上迅跑。原来因为房山区磁家务煤矿产的煤含硫量极低,但发热量差些。将这样的煤与其他煤矿产的含硫量偏高的煤混合使用,就可达到含硫小于千分之五的环境保要求。  北京每天空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量报告表明,近来三级(轻微污染)或使空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量更坏的罪魁祸首大多是“可吸入颗粒物”。二氧化硫含量经常是优良的一、二级,只有极少数日子才是三级。这其中就有发电厂用低硫煤的贡献。  我国现有600多个市(包括县级市),其中大多数靠燃煤的热电厂供电。这些热电厂大多需要陆续安装煤质快速分析装置以达到环保要求。这是我国特有的国情,因为我国是燃煤大国。发达国家大多烧石油。  发达国家的大型铝厂、大型水泥厂、钢厂等近年来用中子瞬发伽玛能谱仪在生产流水线上对原料的元素成分作在线分析以保证产品的质量,同时也可用于煤质分析。  中子瞬发伽玛能谱仪由中子源、伽玛射线能谱仪、物料传送系统、射线屏蔽准直系统、控制与剂量安全系统等部分组成。其基本原理是,中子与物料中的各种元素的原子核作用,使原子核处于激发状态。这些激发态的寿命很短,即刻发射出特征伽玛射线。不同类的原子核发出来不同能量的伽玛射线。特征伽玛射线的强度与物料中该种原子核的含量成正比。这与光谱分析相仿,不同元素的原子发射出不同能量(波长)的光。两者差别只是发出光子的能量不同,光谱分析的可见光子能量只有几电了伏,而伽玛光子的能量是兆电子伏左右。再就是激发方式不同,光谱分析的激发源是加热燃烧,伽玛能谱分析的激发源是中子。  为什么用中子去轰击物质呢?因为物料是大块物质,用中子才能穿透到大块物质的深部。  瞬发伽玛能谱分析所用中子源有二类。一是锎-252自发裂变源。锎-252是人造的,原子序数高达98。它会自动分裂成两个较轻的原子核,同时放出3个中子。它的半衰期是2.64年,即10000个锎-252原子核经2.64年后就只剩5000个了。锎自发裂变中子的平均能量是2.4兆电子伏。另一类是中子管。中子管是小型的真空密封式加速器。由一个质子与一个中子组成的氘原子核加速到10万电子伏左右,打到由一个质子与二个中子组成的氚原子核上。氘氚核反应变成一个中子与一个氦核。中子的能量是14兆电子伏。  锎源发出的中子与煤中各种原子核碰撞后损失能量(这一过程叫做慢化),很快就成为能量只有0.0253电子伏左右的热中子。所谓“热” 中子,就是其速度与周围物质的气体分子运动速度平衡的中子。室温时,其速度是2200米/秒。热中子在物质中扩散,然后被某原子核俘获吸收。中子从产生到被吸收的时间一般是数百毫秒。热中子被原子核吸收后立刻又发射出特征伽玛射线。这种伽玛射线叫做俘获伽玛射线,打到伽玛谱仪的探测器上就被记录下来。从中子的产生到俘获伽玛射线的产生不到1秒的时间,所以叫做“瞬发伽玛”。  锎源的中子能量不高,较易屏蔽,而且运行维护简单。用锎源的瞬发伽玛分析装置可以测得煤中的硫含量与灰分含量。关于灰分,仪器直接测得的是钙、硅、镁、铁等元素的含量,再按其各自的氧化物计算,即得到灰分含量,因为灰分就是这些氧化物的总和。  由于氧和碳的热中子俘获概率极低,用此方法测不到煤中氧和碳的总量。氢的热中子俘获概率较高,容易测到其俘获伽玛(2.2兆电子伏),但由于通常用石蜡、聚乙烯或水作屏蔽物质,周围物质产生的氢俘获伽玛本底太强,很难测准煤中氢的贡献,因而得不到煤中的水含量。要测水含量还要加别的装置。  近年来开展起来用用中子管作源的瞬发伽玛谱仪系统,除了利用中子慢化后产生的俘获伽玛测定硫和灰分含量以外,还可以直接测得煤中碳与氧的总量,因为14兆电子伏的快中子可以与碳和氧核发生非弹性碰撞,使碳和氧核分别激发到4.43与6.13兆电子伏的激发态,并迅速退激发到基态而发射出4.43与6.13兆电子伏的特征伽玛射线。总碳量决定了煤的发热量,而总氧量减去灰分中的氧量就是煤中水的含氧量,由此可以得到煤中含水量。  用中子管比之用锎源的优点是可以得到煤质的更全面的数据。缺点是14兆电子伏的中子的屏蔽准直装置比较庞大,运行维护复杂,所用中子管必需是长寿命的优质品,所用探测器也需有较强的抗辐照损伤的能力。  我国南京某单位于20世纪90年代中期,与国外同期独立开发了用锎源的瞬发伽玛能谱分析系统,分析钢厂的煤,对硫含量与灰分含量的测定达到了使用要求,但未能完成煤中水分测定。  20世纪90年代后期至今,南京另一单位进行了电厂用煤的中子管瞬发伽玛分析系统开发研究,并在此基础上与法国某公司合作开发研究,并在此基础上与法国某公司合作开发实用装置。  21世纪初,长春某单位又用其自制中子管开发出电厂用煤的瞬发伽玛分析系统,正在电厂试用。  由当前市场需求推动的中子瞬发伽玛能谱分析装置必将在我国生根、开花,结出丰硕成果,为经济建设和环保作出应用的贡献。

  • 超净工作台工作原理、注意事项

    超净工作台工作原理、注意事项工作原理:进风经过初、中效过滤器后(中效过滤器金属框架内饶无纺布制成,过滤对象是1-10mm 的尘埃,使用一段时间后积尘增多阻力增大效率降低要定期修理或更换;高效过滤器金属框架内饶超细玻璃纤维滤纸制成过滤对象为小于1um 尘埃,为主要部件)吸入风机,经过风机加压后,经过顶部的高效过滤器过滤的洁净空气垂直送到工作区,然后一部分排至室内,大部分通过台面上的孔回风进行循环。注意事项:1).超净工作台操作区为垂直层流区,因此出风面操作位置不应置多余的物品,以免防碍气流的正常流动,影响洁净度。2).操作人员应穿洁净的工作服,不宜在工作区附近快速行走,避免把工作区外的空气带入操作区,操作时手的动作要尽量减少洁净空气外流。3).超净工作台面板上的孔作为回风用,使用时要避免有液体或其它物漏入孔中。4)打开风机后5 分钟可以自净。

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