美国18岁小伙泰勒·威尔逊2月28号在加利福尼亚州举办的科技、娱乐、设计(TED)大会上展示了他的最新成果，并表示这项发明将有能力改变世界。 他设计的小型核反应堆功率为50兆瓦至100兆瓦，足够10万户家庭使用。据威尔逊介绍，这种反应堆可在流水线上生产，该装置能够利用核废料为家庭和工厂提供能源。以核武器中熔融的放射性物质为动力。这个反应堆可以运输的小型模块反应堆，密封入足够燃料后，能够持续作用30年，而且能在世界各地使用。出于安全考虑，人们将它埋在地下使用。 另外，这种核反应堆相对更安全，威尔逊说：“如果发生事故，你可以借助中子吸收剂把里面的原子核吸入反应堆下的容器中，反应停止。”他说，核裂产物不会脱离反应堆。“可能发生反应堆烤干的事故，这对能源企业而言比较遗憾，但没什么问题。”它用气体而非蒸汽驱动涡轮旋转，意味着反应堆系统的温度低于传统核反应堆，一旦出现缺口，不会喷出任何东西。此外，反应堆的燃料是熔盐，不需要增压。 他计划2年内造出原型，5年内把产品推向市场，“这不仅是为了对抗气候变化，还能给发展中世界带来能源”。
日本原子能机构 连夜宣布重大数据差错 据日本共同社今晨报道，日本原子能安全与保安院18日夜举行记者会，宣布有一个重大数据出现了差错。保安院说，18日下午发表的福岛第一核电站第4反应堆地下出现高浓度污染积水，其深度不是原先发布的20厘米，而是5米。 日本保安院没有说明为什么会有如此重大的数据差错，但是保安院承认问题很严重，因为其污染水的总量可能超过第 迄今为止，福岛第一核电站的高浓度污染水的总量计算为6万吨，主要集中在第2核反应堆中。 此前，为了处理这些高污染水，东京电力公司征得日本政府的同意，将沉积在综合废水处理设施内的1万余吨低污染水排放到大海，以便腾空容器，来转移第2反应堆内的高浓度污染水。 此事引起了周边国家的强烈抗议。如今，第4反应堆又发现大量的高浓度积水，势必给污染水的处理带来很大的困难。 此外，日本原子能安全保安院推测称，核电站反应堆内的核燃料芯块已熔化，受损严重。 日本地震以来，日本政府一直被指救灾不力，据最新民调显示，近七成日本人表示菅直人应该被撤换。图为菅直人18日在参院预算委员会答辩时表示，将努力使核事故疏散居民9个月后回家
“镅-铍中子源”的中子湿度计测量中慢中子数与物料中含氢量的关系，如何进行“镅-铍中子源”的中子湿度计探头的保护，对于复阻抗湿度测量法中两复阻抗的差值与被测材料的未知含水量具体存在一个什么样的关系，有没有什么好的方法将复阻抗湿度测量法与中子湿度计综合使用？谢谢高手们。
[size=4]我研究试验急需一台“镅-铍中子源”的中子湿度计，我想打听其测湿范围能达到多少，精度又是多少，能否用于散粒物料的湿度检测，其价格是多少啊？还有就是如何就此写一个实用新型专利啊？[/size]
日本政府核安全局发言人15日表示，福岛1号核电站2号反应堆的外壳很可能已经受损，堆内的放射性物质可能正在泄漏。当天清晨，2号反应堆所在机房发生爆炸。此前，救援人员一直在强行用海水为不断升温的2号反应堆“退烧”。此后不久，福岛核电站4号反应堆突然起火，并造成更多放射物泄漏。日本首相菅直人随即要求距离该核电站30公里内的居民“呆在室内”。此前，日本政府曾要求距核电站20公里的居民连夜疏散。这表明，持续了四天的福岛核电站危机正迅速恶化。 现在，人们最担心的是，福岛核电站所在区域风向变化。一旦噩梦成真，原本被吹向太平洋上的放射性颗粒将进入日本内地甚至跨越日本海污染远东地区其他国家。 不过，日本政府反复强调，2号反应堆内的核燃料目前“依旧完整”。15日发生的爆炸，只对反应堆的压缩舱造成了损害。这个所谓“压缩舱”指的是反应堆底部环绕核燃料的水槽。正常情况下，核反应堆就是靠里面的循环冷却水来帮助核燃料有效降温的。 由于压缩舱是反应堆外壳的一部分，因此福岛核电站2号反应堆可能正在发生核泄漏事故。这种现象也解释了为何这座反应堆中冷却水液面下降速度如此之快，以至于曾两次造成核燃料完全暴露在水面以上。在向反应堆内部灌水的同时，抢险人员还不断用水浇反应堆来降温。 15日的爆炸发生后，福岛核电站大门口的辐射强度正在增加：在短短3小时内就从73微希增加到了1.19万微希。不过，这相当于人体接受一次X光检查的强度。只有超过10万微希才会对人体造成伤害。此前，日本政府承认，福岛1号核电站下属的三座核反应堆内可能正在发生“核燃料部分融化”现象。其中，2号反应堆的险情尤为严重。其他两座反应堆的现在“相对稳定下来”，但仍需要通过向外主动排放含有放射性物质的蒸汽的办法来减轻其内部压力。 福岛1号核电站内反应堆冷却系统依然因被海啸带来的洪水浸泡着而无法运转，救援人员只能通过用消防车灌入海水的方式来为发生“过热故障”的3个核反应堆降温。这种极为原始的抢险方法说明，日本已无法通过正常手段来确保出现问题的反应堆恢复正常。 日本核电站冷却系统正常工作流程是：水泵把完成冷却任务的热水从反应堆中吸出来送入热交换器，然后把冷水灌入反应堆带走热量。现在，因为停电，上述流程无法进行，只能通过灌入海水给反应堆降温，结果在海水沸腾后产生大量蒸汽并造成反应堆压力过高。 自从日本核电站在“311”特大地震和海啸后出现严重险情以来，世界各国都在密切关注局势进展。不少欧洲国家表示，将认真检查现有核电站安全水平并考虑停建新核电站。与此同时，其他国家，包括美国和曾遭受8.8级大地震袭击的智利，都强调将继续推进核电建设。
http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/03/201103141242_282595_2185349_3.jpg发生在日本的8.9级地震（后修正为9.0级）引发了其国内众多核反应堆中至少一座的冷却问题。东京电力公司确认旗下福岛第一核电站的一号反应堆压力已经持续升高（福岛第一核电站位于日本东北海岸，是全世界最大的核电站之一），这表明冷却水无法接触到反应堆核心，导致安全壳内部充满蒸汽。根据日本媒体的报导，问题在于将冷却水泵入反应堆的电路断电。日本原子力产业协会（Japan Atomic Industrial Forum）称，提供紧急电力的备用柴油发电机发生故障，但替换的发电机已经被送入发电厂。类似的柴油发电机正在为六个所再处理工厂（Rokkasho Reprocessing Plant）供电，用以循环利用核燃料。作为预防措施，日本政府已经宣布进入核紧急状况，将福岛核电站附近居民的疏散半径扩大到20公里。此前，政府曾下令疏散福岛两座核电站半径3公里范围内的民众，后又将半径扩展至10公里。而东京电力公司计划自保护壳建筑内部排除部分放射性蒸汽。但随后1号机组的厂房在12日下午发生氢气爆炸。《科学美国人》与负责监控全美104座核反应堆安全情况的政府部门美国核管理委员会(NRC)的公共事务官员斯科特.布尼尔（Scott Burnell）就有关如何冷却一座反应堆的问题进行了对谈。
把核反应堆建在一艘大船上，类似核潜艇。这样就可以避免遭受地震的威胁。必要的时候还可以轮船航行，解决一些更加实际的问题。不知可行性如何？
[size=4]高手们： 我研究试验急需一台镅-铍中子源中子湿度计，我想具体了解它的一些性能，主要是能否在散粒物料中进行水分监测，其监测的范围是多大？精度又能达到多少？我需要测试的样品湿度监测要求为5%-10%，可有更好的测试仪器，还有就是如何对其进行防腐保护，那个探头要如何设计才会更具有适用性，最后我想知道其价格是多少，在哪能买到该产品？ 测得的慢中子数具体与物料中总的含氢量又是一个什么关系，而对于复阻抗湿度测量法中的两复阻抗的差值与被测材料的未知含水量存在一种什么关系？有没有什么更好的方法可以进一步提高其精度？谢谢高手们了，急急急！[/size]我的邮箱：zhangmegzu@126.com
日本原子能研究开发机构10月9日公布，已被废弃的“普贤”号核反应堆8日发生重水泄漏事故，其中所含的放射性物质导致一名职工氚浓度检测指标超标。 日本原子能研究开发机构9日发布新闻公报说，从10月6日起，工作人员开始准备从一个已停用的实验设备中将含放射性物质的重水抽出。8日下午，他们发现重水从腐蚀电位试验槽电极的螺丝处渗出，将螺丝拧紧后，重水泄漏停止。据估计，这次泄漏出的含放射性物质的重水约有70毫升，其放射能和经测定扩散到室内空气中的放射能总计为32亿贝可。 在对6日后进过发生泄漏事故房间的所有14名职工进行氚浓度检测后发现，其中有1人的检测值超标。不过，公报说，发生事故的房间排气管内氚浓度未出现明显变化，事故对周围环境没造成影响。 “普贤”号核反应堆位于福井县敦贺市，是世界首座正式使用钚为燃料的反应堆，但已于2003年3月停止运转。
日本已经准备在福岛核电站原址附近新建两个核反应堆！这算不算是一种挑战周边国家乃至整个世界？
日本共同社消息，日本政府消息人士1日透露，日本政府和东京电力公司正在研究向福岛第一核电站的反应堆安全壳内注入惰性气体氮气，以此排除氢气并减少氢气爆炸的危险。 报道说，福岛第一核电站1号机组和3号机组厂房已因氢气爆炸而破损，今后也不排除堆芯受损或熔化产生氢气积聚在安全壳内发生爆炸的可能。注入氮气是为了避免出现这一危险事态。 报道还称，日本首相菅直人已表示核电站事故的处理工作将长期化。现阶段的目标是尽力排除氢气爆炸的危险使堆芯冷却下来。
2013年01月23日 来源： 中国科技网 作者： 郑焕斌 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130122/021358868035328_change_chd31233_b.jpg 今日视点 据《科学》杂志网站近日报道，欧盟负责聚变研发工作的机构——欧洲聚变发展协会（EFDA）发布了欧盟聚变示范电站（DEMO）设计与开发路线图，计划于2050年建成一座未来可供工业界使用的原型聚变电站。该路线图列出了一份令人生畏的技术清单，其中包括全球聚变科学家和工程师未来数十年需要努力应对的若干技术挑战。 ITER将是聚变发电的主要突破 2006年，由中国、欧盟、印度、日本、俄罗斯、韩国和美国等7个成员国参加的“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”正式启动。聚变反应堆利用的是氢同位素（氘和氚）的核聚变反应所释放的能量，这也是太阳和其他恒星的能量来源。利用可控聚变能是解决全球能源和环境问题的一个重要途径，而实现聚变反应堆商业化运行需要三个阶段：即建造ITER装置并据此进行科学和工程研究；设计、建造与运行聚变示范电站；建造商业化聚变反应堆。ITER装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托克马克，俗称“人造太阳”。其中心是高温氘氚等离子体环，等离子体环在屏蔽包层的环型包套中，屏蔽包层将吸收核聚变反应产生的所有中子。根据该计划目前的进展，建造于法国的聚变反应堆将于6年后投入运行，它被认为是人类发展聚变能的主要突破。 在聚变反应堆中，需要利用强磁体、无线电波和粒子束等将聚变燃料等离子体压缩并加热到至少1.5亿摄氏度，使等离子体发生聚变反应。这需要消耗巨大能量，但迄今为止尚没有一座反应堆能够产生净能量增益（即产出能量大于输入能量）。科学家期望ITER能够突破上述障碍，输入50兆瓦（1兆相当于100万）的能量可以产生500兆瓦的聚变功率，其持续时间可保持数分钟。但这仅是一种科学验证，ITER本身将不能被用来发电，发电重任将交给其后继者——聚变示范电站。 然而，目前研究人员才刚开始考虑聚变示范电站的设计工作。从目前的各种迹象来看，聚变示范电站的设计和建造工作将不会被纳入全球性的合作计划。最近韩国宣布它正在从事聚变示范电站（K-DEMO）的初步设计工作；中国也已开始设计“中国聚变工程测试反应堆”，这是介于ITER和聚变示范电站之间的中间步骤。欧洲聚变发展协会制定的路线图虽并未排除国际合作，但将所有研究工作限定在欧盟2014年到2020年聚变预算范围之内。 欧盟聚变示范电站研发路线图 该路线图认为，人类在利用聚变发电方面取得进展的关键在于ITER，因此需要倾力确保其成功，其中包括研究现有小型反应堆的各种运营方案。路线图指出，最大的技术挑战是如何从未来的聚变反应堆中排除核反应后的废气。 ITER和其他类似的现代反应堆底部都有一个偏滤器，其作用之一就是从等离子体容器中卸去乏燃料。当等离子体接触到偏滤器固态表面时，它将吸收大量热量。ITER偏滤器是由不锈钢制成，外表用钨层覆盖。在研究用反应堆中，由于其正常运行时的能量较低，且每次运行时间最多为数分钟，这种偏滤器可以正常工作。但聚变示范电站在正常运行时将会持续产生吉瓦级（1吉瓦等于1000兆瓦）的能量，常规的偏滤器无法承受如此高的热载。因此，路线图指出，研究人员必须开发其他备用设计方案。替代方案可能会设法扩大等离子体与偏滤器的接触面积以减少热载，或允许等离子体在接触偏滤器前辐射出更多热量。欧洲聚变发展协会指出，未来需要利用现有合适的托克马克装置或专门新建的测试设施对替代方案进行测试。 另一个技术挑战是，利用何种材料制造 反应堆内等离子体容器的结构、表面覆层和面向等离子体部件。聚变堆中等离子体发射的高能中子、电磁辐射对上述材料具有强烈作用，因而需要开发出能够在数十年内承受中子不间断轰击的材料，但现有中子源的强度都不能满足这种测试的需求。科学家正在研发一种以基于加速器的中子源（ITER计划的一部分），但欧洲聚变发展协会认为不久就需要研发其他中子源。 欧洲聚变发展协会还需要对“产氚包层（也称实验包层）”进行深入研究。产氚包层是等离子体容器壁的一部分，反应堆产生的中子在此将锂转变为核燃料氚。需要开发替代方案的包层设计，以应对拟在ITER进行测试的包层设计可能出现的失败。该路线图要求工业界更多地参与聚变示范电站的各项设计和建造工作，因为一旦这些工作完成之后，工业界就必须承担发展聚变能的重任。此外，还需要加强等离子体理论和建模等各项工作。 作为最主要的备用计划，路线图倡导继续坚持仿星器的设计和开发工作。仿星器是一种替代性聚变反应堆，其最大优点是能够连续稳定地运行。上世纪60年代当托克马克受到人们青睐时，对其重视程度有所降低。德国的温特尔斯坦仿星器7-X（即W7-X）将于2014年建成，科学家在W7-X反应堆安装了一种叫“仿星器”的设备，旨在模仿恒星内部持续不断的核聚变反应。（记者 郑焕斌 综合外电） 《科技日报》（2013-1-23 二版）
2010年7月21日9点50分，随着源量程周期稳定在100秒达到两分钟，中国核工业集团公司宣布中国实验快堆首次实现临界。顿时，主控室内响起热烈的掌声，大家欢庆中国原子能科学研究院自主研发的中国第一座快中子反应堆——中国实验快堆（CEFR）达到首次临界状态。临界是实验快堆最重要的一个节点，它标志着我国第四代先进核能系统技术实现了重大突破。中国实验快堆是国家863计划重大项目，是我国核电领域的重大自主创新成果。
[color=#000000]英国国家物理实验室（NPL）宣布升级新的中子测量设施，增强英国核能、国防和聚变研究领域的安全可靠运行和持续发展。升级的新型粒子加速器为荷兰制造的2.0 MV同轴VHC Tandetron，功率将提高6倍，成为全球少数提供精确可追踪中子标准的设施之一。新的加速系统可满足英国核基础设施和未来反应堆安全高效运行所需的新仪器和探测器的特性需求，支持聚变研究机构及其供应链，为国防和安全部门生产单能中子场和热中子场。[/color][来源：科技部][align=right][/align]
这是我看的比较专业的一个帖子，但是不知道是否属实。以下为原文——————————————————————————————————————————————反应居然是铀鈈堆，而不是普通的二氧化铀堆，看来造核弹就在他们掌握中。他们这盘棋很大啊。铀钚堆是什么呢？简单地说，钚也可以做核弹，往长崎广岛投的弹就是钚弹。他们不用二氧化铀做燃料芯块，而是用铀钚合金，这就很说明问题。我不知道什么真相，起因什么的不重要，重要的是停堆方式出了问题，剩余反应性还很大时就停了，失控了。 别小看这次事故，从事故级别上来看这次和三里岛、切尔诺贝利是一个级别的，即核反应堆最高等级事故：堆芯融化。 核裂变反应是自持反应。在没有控制棒的情况下，中子生成比大于1，也就是说，一个中子进来，反应后就出来不止一个中子，中子越反应越多，这就叫超临界状态。 正常启堆时就是这种超临界。但到了堆功率稳定后，就要控制棒和反应毒物的加入，将K稳定在1，即生成和消耗相等，这样才能稳定产热。 而目前福岛这个堆呢，由于温度过高，堆芯融化，导致反应开始泛滥。你想想，每次反应都多产生些中子，还控制不住，这不就是恶性循环吗？现在就是这个情况，骑虎难下，根本停不住。 有消息说要用混凝土封堆，纯扯淡。封堆看上去是从外面把堆封了，其实里面还在反应。里面的反应填料还剩多少我不知道，但总够再反应一阵的。表面看上去不泄露了，实际上这是治标不治本，治标不治本的后果更严重！ 可能大家问了，都封了怎么还严重呢？我说了，里面已经是超临界了，如果只封不冷，那么里面继续反应，继续产热。电站的地基都是很厚实的，但即使再厚实，也架不住这么大量的热，融化的堆芯会随同安全壳里的所有物质一起向下融！安全壳里的一锅粥往下融的后果呢？太恐怖了那就。那个电站的地理位置我不知道，如果底下有地下水，那么大量剧烈放射性物就漏到地下水里了。而且那地方还靠海，你们想想什么后果吧！基本上那周围就别想有活物了！ 先说这次所谓的爆了个炸是什么。首先，这不是核爆，请放心。核堆不可能核爆，因为铀浓度不够。蛋蛋的浓度都是百分之九十九以上，那时候达到临界体积才会爆。铀燃料虽然也叫“浓缩铀”，但是浓度不到百分之三，累死它也爆不了。那是哪爆的呢？ 反应堆里的燃料不是简单地放置的，尤其是压水堆，燃料都是以芯块的形式排成棒束，每个芯块都有包壳。问题就在这个包壳上。包壳是什么做的？锆合金。锆合金截面小，在高放射性下结构性能好，所以用它来。但它有个致命缺陷，这次的爆也就是这个缺陷导致的：高温下，锆水反应生成氢。 最开始反应堆失控后，温度就开始急剧上升。然后堆里成一锅粥了，锆合金就跟水发生了大规模的锆水反应，生成了大量的氢。于是一回路里氢越聚越多，最后在高温的作用下，爆了。 现在重中之重是什么？是怎么将安全壳里这一锅粥给冷下来。难度太大太大了。前面说了，这是自持性反应，这种非正常停堆太TM伤了，反应性还高居不下，高温还把里面的控制系统都融了。本来有一些紧急注水系统，但现在估计根本用不上，一是光这么注水冷却强度不够，二是有可能这些系统也被融了……从来对曰本人好感不多，但是在这种时刻居然还挺信任他们的，因为他们的技术和勇气确实可嘉。希望他们能控制住局面，但是，太难太难了。 据说，日本已经有12位自卫队勇士下去强行关闭，已经捐躯，捐12个都算好的，很可能再往里扔12个都停不下来，还有可能到最后发现扔了不知多少勇士，还是没控制住！ 现在才真正见识到什么叫恶魔！虽然我似乎不该这么丑化自己专业，但事实上就是如此！控制住了，就是利国利民功在千秋，一旦出问题，麻烦大大滴！最可怕的是，当出问题时，人类发现自己已经控制不住了。 辐射物不仅仅是重金属，有些朋友别存侥幸心理。轻金属、非金属、水都可能有辐射。比如反应堆中的一回路里的水就有高辐射，一般情况下一回路边界都会重点设防，将辐射隔离开，二回路的水辐射强度就几乎为零了。可这次氢爆就发生在一回路，高辐射水溢出，很惨。 如果这次事故导致烧融物溢出到自然界，也就是说反应堆真漏了，那么水体就全带上辐射喽。小鱼小虾不听话，它们不会等着海水将辐射稀释了再喝水进食，很多辐射物会直接被它们密西掉。然后中鱼吃小鱼，大鱼吃中鱼，加上泄漏到环境里的辐射，人间地狱。令人绝望的是，福岛出事这个堆，是沸水堆！就是传说中的BWR，一种褒贬不一的堆型。它可以做得功率很大，但是它的安全性比不上现在的主流堆型——压水堆。它连二回路都没有啊我艹！一般的压水堆，控制棒是从上向下插入堆芯的，也就是说，在失控情况下，控制棒可以靠重力自行下落到堆中，以便吸收中子，起到降低反应性的作用。 而沸水堆不然，它没有二回路。反应堆产生的热直接加热冷却剂（水），然后像开锅一样，蒸汽随着一回路到达汽轮机，做功发电，然后回到堆里完成循环。其间有很多再热回热的过程，不一一说明了，总之大家要知道，它没有一、二回路边界，也就是说辐射直接从堆到汽轮机，全有。一个没有二回路的沸水堆，场面失控，堆芯还融化了，还赶上氢爆，这还有个好？ 说得我自己都一身冷汗……
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。
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美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory，简称ANL）是美国政府最老和最大的科学与工程研究实验室之一——在美国中西部最大。阿贡是1946年特许成立的美国第一个国家实验室，也是美国能源部所属最大的研究中心之一。过去半个世纪中，芝加哥大学为美国能源部及其前身监管阿贡国家实验室的运行。阿贡是从二次世界大战曼哈顿工程的一部分，芝加哥大学的冶金实验室的基础上发展起来的。1942年12月2日，美国科学家费米（Enrico Fermi，1901-1954）和他约50名的同事在芝加哥大学的壁球场里产生了世界上第一个受控核链式反应。战后，阿贡接受开发和平利用原子反应堆的任务。数年来，阿贡的研究不断扩大，包括了科学、工程和技术的许多其他领域。阿贡现在不是，也从来不曾是武器实验室。 阿贡有两个场所。伊利诺州-东场所被芝加哥环路西南约25英里的森林保护区所环绕。阿贡的4000名雇员中约有3200名在该1500英亩树木繁茂的场所工作。美国能源部芝加哥工作办公室也设在这里。爱达荷州-西场所占地约900英亩，位于蛇河谷爱达荷瀑布西约50英里处。它是阿贡多数主要核反应堆研究设施的所在地。约有800名阿贡的雇员在此工作。今天，阿贡有雇员2900名，包括大约1000名科学家和工程师，其中约600人具有博士学位。阿贡的运行经费约为4.75亿美元，支持200多个研究项目，从原子核研究到全球气候变化研究。1990以来，阿贡曾与600多家公司、无数的联邦政府部门以及其他组织一道工作。 阿贡实验室有五个主要的研究领域，每个领域完成政府和能源部的责任，以及为全社会提供重要的效益。它们是： 1、基础科学 阿贡谋求解决许多科学挑战，包括在材料科学、物理、化学、生物学、生命和环境科学、高能物理、数学和计算科学，包括高性能计算方面的实验和理论工作。阿贡令人激动和领先的研究今天为社会带来价值，也为未来的技术突破打下基础。2、科学设施 阿贡运行世界水平的国家级科学研究装置，如先进光子源APS，提高了美国的科学领先地位，打造美国的未来。阿贡设计、建造和运行费用太高以至单个公司或大学不能建造和运行的负载的研究设施。这些设施被来自阿贡、工业界、学术界和其他国家实验室的科学家所用。阿贡还是强脉冲中子源、阿贡串列直线加速器系统和其他设施的所在地。3、能源资源计划 能源资源计划帮助确保为未来稳定提供有效和清洁能源。阿贡的科学和工程师们正在开发新的先进电池和燃料电池，以及先进的电力生成和储存系统，增加美国的能源资源，确保美国的能源未来，还在为提高美国和苏联设计的核反应堆的安全和寿命而工作。4、环境管理 环境管理包括解决美国的环境问题和促进环境管理。该领域的研究包括可选择性的能源系统、环境风险和经济影响评估、有害垃圾场分析和补救计划编制、电冶金处理准备失去效能的核燃料进行处理，以及排除污染和使老化核反应堆退役的新技术。阿贡在开发管理和解决美国环境问题、促进环境服务新方法中处于前沿。 5、国家安全 近年来，国家安全对美国和阿贡研究的重要性提高。数年来，阿贡为此目的所开发的能力正帮助美国抗击恐怖主义的威胁。这些能力包括核燃料循环、生物学、化学、系统分析和系统建模方面的专门技术。该项研究正在帮助开发探测化学、生物和放射性威胁以及识别它们来源的高灵敏度仪器和技术。其他研究正帮助探测和阻止武器的可能扩散或实际攻击。为使阿贡受公众资助的研究让工业界受益，帮助加强美国的技术基础，阿贡也将工业技术开发作为一项重要的工作。阿贡教育计划部为从主要的国家大学到地区初中的全体教员和学生提供广泛的教育机会。阿贡参加教育计划的人比任何其他能源部的国家实验室的人都多，每年培训1000名研究生和博士后研究人员的工作已经作为他们正常研究与开发活动的一部分，以帮助公众了解科学，提高美国人的科学、工程和数学水平的责任。 阿贡国家实验室的领导[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/08/200908091512_164709_1634653_3.jpg[/img]阿贡国家实验室所长Robert Rosner
一、简介：美国橡树岭国家实验室（OakRidgeNationalLaboratory）是美国能源部所属的一个大型国家实验室，成立于1943年，最初是作为美国曼哈顿计划的一部分，以生产和分离铀和钚为主要目的建造的，原称克林顿实验室。2000年4月以后由田纳西大学和Battelle纪念研究所共同管理。他们的使命是攻克美国当下面临的最严峻的科学难题，并且开发新技术，为人类创造更加美好的生活，保护人类。二、趣闻：在第二次世界大战期间（1943），为了赶在德国之前造出原子弹，美国启动“曼哈顿工程” ，橡树岭国家实验室就是该工程的重要组成部分。一年之内，在一片荒无人烟的不毛之地建成了一座秘密城市“橡树岭”以及用于核武试验研究的国家实验室。很长一段时间，在公开出版的地图上是找不到橡树岭的。即使在今天，用GPS也只能查出该实验室所在的街道，但找不到它具体的门牌号码位置。第一天到达（5－12－2008）时，是该实验室的车把我们从旅馆接到他们的会议厅的。第二天，我就尝试自己开车进去。由于早已办好证件，过检查站时除了警卫严查证件外，倒是没有遇到麻烦。过检查站时的车速不得超过25迈，距检查站大约100米处设有警灯和自动关闭装置，若有人闯关，该装置会立刻自动设置路障。我们佩戴的“访问者证”上面明确标识“须有人陪同” ，意即切莫单独行动，擅入机秘重地。这也难怪，当年就是在这里分离出铀和钚并制造出世界上第一个核反应堆，它的确曾是绝密的军事重地。直到今天，许多建筑物上还有当年的密码代号：Y－12，X－10，K－25，和S－50。 在一次宴会演说中，出身空军的越战老兵，现任微软公关部副总裁的M先生非常明确地说微软承担了来自美国政府的绝密项目（deep secret）。这位老兄发表了如下的“高见” ：生育率决定论。印度和中国的生育率都很高，都是美国潜在的威胁。真不知此兄对中国的计划生育政策是如何看待的。Symantec 的一位部门经理讲了Symantec 的全球情报网络，给人印象极深：目前，Symantec 在全球各地设立了40，000个防火墙探测器（firewall sensors）；6，200个安全装置；二百万个陷阱账号；1，600个安全分析研究人员。好家伙，这哪里是一家软件公司，这是一个有雄霸世界之志的信息情报部！中国的国安部都不一定有如此广泛的触角，遍布五洲五洋。中国的信息产业路漫漫其修远兮，必须不断求索，不断进取。三、主要研究领域：中子科学、化学与放射化学技术、复杂生物系统、能源科学、工程科学与机器人、环境科学、高效计算、数学、测量科学、物理和化学科学、模拟科学、国家安全。四、现任所长：2003年8月1日起，Jeff Wadsworth担任橡树岭国家实验室现任所长。他是国际上公认的冶金学家，曾任位于俄亥俄州首府哥伦布市Battelle纪念研究所的首席执行官，集中从事能源部科学计划、技术转让和国土安全方面的工作。 1980年-1992年，在Palo Alto研究实验室为洛克希德导弹和空间公司工作。2002年8月到Battelle纪念研究所工作之前，任劳论斯·利弗莫尔国家实验室负责科技的副所长。2003年，他因在开发先进材料和超塑性，以及在确定大马士革和其他钢种的历史和产地所做出的突出贡献，和在科学上维护国家安全方面的广泛主导作用而被选为美国科学进步协会的会员。五、大事记：1939年 发现核裂变 1942年 橡树岭被选为二战曼哈顿计划的场地 1943年 世界上第一台连续运转造价1200万美元的石墨反应堆经过9个月的建造达到关键 1944年 石墨反应堆生产出钚，为生产结束二战的原子弹所需钚的Hanford反应堆做好准备 1945年 在石墨反应堆上发现元素61（钷）；在反应堆上首次开展中子散射研究（实验者为Ernie Wollan和Cliff Shull（右图）; 后者因在石墨反应堆上所做的开拓性工作荣获1994年诺贝尔物理奖） 1946年 首次将反应堆生产的放射性同位素送到癌症医院；提出压水反应堆的设想 (后用于核电和潜水推力)；设计出放射探测器和剂量仪 1947年 老鼠用来研究辐射对哺乳动物的遗传影响；原子委员会成立 1948年 设计用于研究反应堆的燃料成分；材料实验反应堆在ORNL设计，建在爱达荷州 1949年 在ORNL开发出普雷克斯过程，后来在世界范围内成为从用过的反应堆燃料中回收铀和钚的方法 1950年 橡树岭反应堆技术学校成立；低流强测试反应堆首次运行 1951年 整体屏蔽反应堆开始运行；测量中子半寿命；安装5 MW静电加速器 1952年 建造ORNL第一台重离子回旋加速器；根据对被辐照老鼠胚胎的研究，ORNL告戒不要对可能怀孕的妇女进行X光检查；均匀反应堆实验首次运行 1953年 在ORNL安装当时世界上功率最大的橡树岭自动计算机和逻辑机；ORNL为军队在遥远场地使用所设计的可移动反应堆 1954年 ORNL生态计划开始；测试ORNL实验飞机反应堆；塔式屏蔽设施首次运行，为倒运的核飞机计划提供数据和利用两种不同反应物对撞分子束流首次详细研究化学反应 1955年 在联合国和平利用原子大会上ORNL小的“游泳池”式反应堆展示给艾森豪威尔总统；Alvin Weinberg 被任命为ORNL所长（右图），在此职位历时18年 1956年 核糖核酸（RNA）被发现；展示首例骨髓移植。国家科学院委员会根据ORNL老鼠数据就辐射对人类遗传效应进行预测 1957年 在ORNL领导的影响下，对可允许的医用辐射水平和工作地点的放射性核素作出决定；ORNL第一台聚变研究装置建成 1958年 橡树岭研究反应堆开始运行；美国首次寻找高水平核废料储存地的努力由ORNL开始 1959年 发现老鼠的雄性取决于Y染色体的存在；ORNL研究人员对用于美国第一台核动力民用船只的掩映队屏蔽进行了鉴定 1960年 制作出用作个人辐射监视器的袖珍啸声器；测量化学制品对老鼠的遗传影响的实验计划启动 1961年 开始开发放射性同位素加热源，为空间卫星提供动力；在ORNL反应堆上开发出嬗变搀杂法；后用于制造电子学部件 1962年 开展辐射防护物理研究；研究反应堆竣工；借助计算机模拟发现离子沟道效应；军民研究计划启动；木实验台用放射性同位素铯-137作标记；分析表明核武器实验产生的放射性微粒具有危害性 1963年 辐射屏蔽信息中心成立；橡树岭等时性回旋加速器首次运行 1964年 成为第一个雇佣社会科学家（开始时进行军民研究）的国家实验室；在联合国大会上介绍ORNL核脱盐概念 1965年 高通亮同位素反应堆(HFIR)和熔盐反应堆运行(MSR) 1966年 石墨反应堆被命名为国家历史性里程碑；开发出评价核临界安全的KENO蒙特卡洛代码 1967年 Walker Branch Watershed研究设施对生态系统研究开放；ORNL被选为领导国际生物计划下美国的生态系统研究；在ORNL高速离心机中分离出病毒；开发出评估辐射屏蔽保护能力的模拟代码 1968年 使用铀233，第二个熔盐反应堆运行（这是第一台使用这种燃料的反应堆）；发明医疗诊断用的快速离心分析仪；用ORNL开发的区域离心机产生出超纯疫苗；设计出能更好抗中子诱导膨胀的不锈钢合金 1969年 利用新的橡树岭电子直线加速器首次进行了中子截面测量；ORNL成为与遥感结合在一起的地理信息系统的领导者；设计出Apollo 11月亮岩石收集器 1970年 提出SCALE标准，帮助确保用过核燃料的安全储存和运输；ORNL第一台用于等离子体物理实验的托卡马克聚变研究装置运行 1971年 水生态实验室成立；获得环境影响说明所需的鱼最喜欢水温的数据；在加速器研究中确定了变形的铀234原子核的可能形状 1972年 能量守恒研究计划启动；老鼠胚胎冷冻、解冻和移植到母性老鼠中，生出健康的幼鼠；在生物反应堆中，发现花园土壤的细菌去掉来自工业废水的硝酸盐和稀有金属；发现四极磁铁大共振；广泛研究出现这些原子核大振荡的模式 1
最近刚刚接触CMPR这个软件，看到好多贴子上说功能很强大。但是我用CMPR打开.dat文件时却打不开，不知道是为什么？怎样才能打开？求助呀，我也看到了大陆老师的视频，正在学习中，但是这些细节还是无法解决file:///C:\Users\Administrator\Documents\Tencent Files\547107225\Image\C2C\3YLRQ5C)C。转.txt也打不开。不知道怎么回事又用CMPR试了一次，竟然奇迹般的打开了?搞不懂呀。大陆老师~还附上了在中子堆的角散图图谱，我是不是可以根据这个图谱就直接判断没有中子的衍射峰里，该怎么分析呀~http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016010411270867_01_3053180_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/01/201601041503_580682_3053180_3.png
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。
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。
[font=Arial]5月27日下午，散裂中子源（CSNS）经理部在中科院高能物理研究所组织召开了二期预研项目——潘宁表面负氢离子源实验平台的鉴定会。来自北京大学、中国原子能科学研究院以及高能所的专家组成的鉴定组，听取了前端系统负责人欧阳华甫研究员代表项目组所作的研制报告，并进行了现场考察、测试和鉴定。鉴定组认为，这是在国内首次研制成功的一台潘宁表面负氢离子源，达到的主要技术指标，具备验收条件。[/font][font=Arial]负氢离子源作为散裂中子源加速器的起点，能否提供高品质和稳定性好的束流关系到整个加速器及散裂中子源的性能和效率。为了掌握这一项关键技术，项目组经过两年多的预研，终于完成了负氢离子源试验平台的建造，进行了离子源的出束调试和48小时的考机试验，并且实现了8小时无故障运行。[/font]
恩利克• 费米（Enrico Fermi 1901.09.29至1954.11.28）。 美国物理学家。生于意大利罗马。 1922年获比萨大学博士学位。 1923年前往德国。在玻恩的指导下从事研究工作。 1924年在哥廷根大学学习一学期，随后到荷兰莱顿大学和保尔厄任费斯脱共同工作。 1925年一月至1926年秋季在佛罗伦萨大学工作，开始研究费米-狄拉克统计问题。 1926年任罗马大学理论物理学教授。 1929年任意大利皇家科学院院士。 1934年用中子轰击原子核产生人工放射现象。开始中子物理学研究。被誉为“中子物理学之父”。 1936年出版的热力学讲义。成为后人教学用书的著名蓝本。 1938年由于 “通过中子照射展示新的放射性元素的存在，以及通过慢中子核反应获得的新发现（demonstrations of the existence of new radioactive elements produced by neutron irradiation, and for his related discovery of nuclear reactions brought about by slow neutrons）获得诺贝尔物理奖。但是就在这时他却在意大利遇到了麻烦。一是因为他的妻子是犹太人，意大利法西斯政府颁布出一套粗暴的反对犹太人的法律；二是因为费米强烈反对法西斯主义——墨索里尼独裁统治下的一种危险的态度。 1938年12月他前往斯德哥尔摩接受诺贝尔奖，此后就没有返回意大利，而是去了纽约。哥伦比亚大学主动为他提供职位，并为自己的师资队伍中增添了一位世界上最伟大的科学家而感到自豪和骄傲。 1944年费米加入美国籍。 在1939年初，据李泽• 梅特纳、奥特• 哈尔姆和弗里茨• 斯特拉斯曼报导，中子被吸收后有时会引起铀原子裂变。这项报导发表后，和其他几位主要的物理学家一样，费米立即认识到一个裂变的铀原子可以释放出足够的中子来引起一项链式反应，而且还和另外几位物理学家一样，费米马上就预见到这样的链式反应可用于军事目的潜在性。 1939年3月，费米与美国海军界接触，希望引起他们对发展原子武器的兴趣。但是直到几个月后阿尔伯特• 爱因斯坦就此课题给罗斯福总统写了一封信以后，美国政府才对原子能给予重视。 那时候，同盟国的科学家虽然已经在讨论原子弹的可能，但是还没有正式开始进行制造的工作。后来由于同盟国在战事中一再失利，德国又开始禁止由他们占领捷克铀矿区的铀矿出口，使得同盟国意识到，德国可能已经在认真进行原子弹计划。 不久，一位德国科学家傅吉（Siegfried Flugge）出人意料地在德文科学期刊上，公开发表了一些德国核分裂研究的新近成果。这位科学家本来是故意突破当时德国尚未完全开始的信息封锁，让同盟国得知德国研究近况，但是同盟国科学家反倒因而误认为，如果德国能够发布这么多资料，那么他们真正的发展情况，恐怕还要更加先进，这就更加促使美国原子弹计划开始酝酿产生。 匈裔科学家齐拉于是决定采取一些行动。首先他认为要能控制比属刚果的铀矿，于是请求和比利时皇家熟识的爱因斯坦帮忙，爱因斯坦欣然同意。接着他和银行家沙克斯（A．Sachs）共同具名拟就一信，准备敦促罗斯福总统在美国进行原子弹计划，为了增加这封信的分量，他们也要求爱因斯坦共同具名，爱因斯坦同意了。这一封有爱因斯坦共同具名的信函，确实是促成原子弹计划的一个关键因素，而这件事到战后曾引起爱因斯坦相当的后悔。 美国政府一有了兴趣，建立一个模式原子反应堆就成了科学家的首要任务，以探明自保持的链式反应是否确实可行。由于恩利克• 费米是世界上主要的中子权威，且集理论与实验天才于一身，所以被选为世界第一台核反应堆攻关小组组长。他最初在哥伦比亚大学工作，随后又到芝加哥大学工作。 1941年底，费米在哥伦比亚大学主持建造了世界上第一座原子反应堆，实现了自持式链式反应，为制造原子弹迈出了决定性的一步。 1942年12月2日，在芝加哥，费米指导下设计和制造出来的核反应堆首次运转成功。这是原子时代的真正开端，因为这是人类第一次成功地进行了一次核链式反应。试验成功的消息以意味深长的预言形式一下子就传到了东方：意大利航海家进入了新世界。……随着这项实验费米的成功，即刻做出了全速开展哈曼顿工程计划。费米在这项工程中作为一位主要的科学顾问，继续发挥着重要的作用。费米的主要贡献在于他在发明核反应堆中所起的重要作用。十分显然，这项发明的主要功劳应归于费米。他最先对有关方面的基础理论做出了重大的贡献，随后又亲自指挥第一座核反应堆的设计和建造。战后，费米在芝加哥大学任教授。 他于1954年去逝。100号化学元素镄就是为纪念他而命名的。他先后获得德国普朗克奖章、美国哲学会刘易斯奖学金和美国费米奖。 1953年被选为美国物理学会主席。还被德国海森堡大学、荷兰乌特勒支大学、美国华盛顿大学、哥伦比亚大学、耶鲁大学、哈佛大学、罗切斯特大学和拉克福德大学授予荣誉博士。 1954年，为纪念费米对核物理学的贡献，美国原子能委员会建立了“费米奖”，以表彰为和平利用核能作出贡献的各国科学家。 1955年8月，在瑞士日内瓦召开的和平利用原子能国际科学技术会议中，根据人工合成这个新元素者们的建议，将100号元素命名为fermium镄，以纪念20世纪中在原子和原子核科学中作出卓越贡献的著名物理学家费米。100号元素符号定为Fm。 费米之所以成为重要人物，有以下几个原因： 一是他是无可争议的20世纪最伟大的科学家，而且是为数不多的兼具杰出的理论家和杰出的试验家天才的人。他在其生涯中写了250多篇科学论文。二是费米在发明原子爆破方面是一个非常重要的人物，尽管别人在推动这项事业的发展上也起了同样重要的作用。 从1945年以来，原子武器从未用于战争。出于和平目的，大量的核反应堆建成用来产生能源。在未来，反应堆将成为更重要的能源来源。此外，一些反应堆被用来生产有用的放射性同位素，用在医学和科学研究上。反应堆还是钚的一个来源，这是制造原子武器的一种材料。人们对核反应堆可能对人类产生危害存有害怕心理，但没人抱怨它是个无意义的发明。不管是好还是坏，费米的工作对未来世界产生了巨大的影响。
核能全世界首个大型核电站在 1956 年建于英格兰坎布里亚郡的考尔德大楼，持续提供了 47 年的电力。核能是通过铀这种大量开采的矿石金属生成的。加拿大、澳大利亚和哈萨克斯坦占据了全球超过半数的供应量。核反应堆的工作原理和其他的发电站很相似，不过它们并不是使用煤炭或煤气来生成热量，而是利用核裂变反应。大部分情况下，核反应产生的热量会将水转变为蒸汽，继而驱动涡轮机发电。铀有许多不同的种类，或称同位素，而在核电站中所使用的是铀 235 这一类，因为这些的原子最容易一分为二。由于铀 235 很稀有，只占天然铀中的不足 1%，所以必须提高浓度，让燃料中有 2～3% 的含量。在核反应堆中，铀棒排列成束，浸入一个巨大的耐压水箱中。当反映开始后时，被称为中子的高速粒子会撞击铀原子，导致它们一分为二，这一过程称为核裂变。这一过程释放出大量能量和更多的中子，于是继续将别的铀原子一分为二，引发连锁反应。这股能量将水加热，然后通过管子输送到蒸汽发生器中。为了确保发电站不会过热，人们将使用吸收中子的材料制作的控制棒放入反应堆下面。整个反应都包裹在一层厚厚的混凝土防护层里面，避免辐射泄漏到外界环境中。在英国，核电站提供了 19% 的电力，占总能源使用的 3.5%。所有的反应堆除了一个以外其他的都计划在 2023 年之前关闭。一些组织反对核电站，因为它们会产生放射性废料，而如果发生事故可能会释放出放射性物质。但核电站并不会释放温室气体，而以煤炭和煤气为燃料的发电站会释放这种气体，造成全球变暖。如果没有核电站，英国的碳排量将会比现在高出 5% 至 12%。在 1957 年，全世界首次核电站事故在坎布里亚郡西部的温士盖（Windscale）发生了。反应堆中发生火灾，导致放射线被释放出来，以至于周围农场的牛奶被禁止销售。该地区后来更名为塞拉菲尔德（Sellafield）。现代反应堆有自动关闭的设计。历史上最严重的核电站事故发生在 1986 年的切尔诺贝利，一个反应堆发生了爆炸，当场炸死几十人，更有上万人受到辐射影响。在一月，政府重申了其在英国扩张核电站的计划，以帮助它达到减少二氧化碳排放量的苛刻目标。核武器核武器有两种主要类型：原子弹，其能量来源于与核反应堆类似的核聚变反应，以及氢弹，其爆炸能量来源于核聚变反应。第一颗原子弹是在二战末期的曼哈顿计划下于美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室生产的。原子弹利用常规爆炸让铀 235 和钚 239 这两块分裂性原料相互撞击。这会造成核原料所谓的临界质量，当其中的原子在无法控制的连锁反应中分裂时，能在瞬间释放出能量。原子弹能放出极强的冲击波和高放射性的中子和伽马辐射。在原子弹中，铀的浓度要比在燃料中更高，大约含有 85% 的铀 235。在 1945 年 8 月 6 日，一颗名为小男孩的原子弹被投放到日本的广岛，三天后，另一颗叫胖子的在长崎爆炸了。氢弹，或称热核炸弹，的工作原理几乎与原子弹完全相反。其大部分爆炸能量都来源于将氢原子聚合起来，形成质量更大的氦原子的过程，其释放的能量要比核裂变的原子弹大得多。它使用两种类型，或称同位素，的氢——氘和氚。氘原子和氢原子一模一样，除了其化学式的原子核中多了一个中子。氚原子多了两个中子。氢弹内置了一颗原子弹，用于触发聚变反应。氢弹从未在战争中使用过，它要比原子弹的威力强上千倍。首次氢弹试验发生在 Enewatak，那是太平洋上的一处环礁。它释放出了直径三英里的火球和高达近 60000 英尺的蘑菇云，在爆炸中摧毁了一座岛屿。核废料核工业所面临的最大问题之一就是如何处理所产生的放射性废料。其中部分依然保持着放射性，其威胁性会持续上万年。高放射性废料是最危险的，因为它能熔穿容器，而且放射性强到在它旁边的人只需几天就有致命危险。这种废料只占英国核废料总量的 0.3%，其中大部分都是来自于用尽了的燃料棒的。放射性废料中占比例最大的部分是核燃料部件、反应堆部件和铀。如今，高放射性废料的处理方式是将它在水中冷却数年，然后将其混入熔融态的玻璃中，接着倒入铁质容器。这些容器接着就被保存在混凝土内衬的建筑物中。但这只是种临时方案。科学家知道他们最终将需要找出一种在上千年中安全储存核废料的方法。一些国家，例如美国和芬兰，计划将核废料储存在地底深处的掩体中。为了保证安全，科学家们必须确保这些物质决不可能泄漏出来，以至于污染水源或者升至地表。英国已经产生了超过 100000 吨需要储存起来的高放射性的废料。大量高放射性废料已经被储存在坎布里亚郡 Drigg 的混凝土地下室中了。其他处理核废料的计划包括倒入海中和发射到宇宙中。
[font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white][/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]1. [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]衍射仪分类[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]包括常规的实验室粉末衍射仪，所有衍射仪的本质都是一样的，即测量衍射强度随样品晶面间距的函数。常规的实验室粉末衍射仪使用单色[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]X[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]光，将晶面间距[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]d[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]分散到不同的衍射角度[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][back=white]2[font='Microsoft YaHei',sans-serif]θ[/font][/back][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]。描述这个[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][back=white]d~2[font='Microsoft YaHei',sans-serif]θ[/font][/back][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]分散关系的公式即布拉格方程。恒定波长中子衍射与之一样。这两者称为角度分散衍射（[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Angular Dispersive Diffraction[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]）。此时布拉格方程写为：[/back][/color][/font][back=white]d=[font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black]λ[/color][/font][/back][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]/2/Sin([/back][/color][/font][color=black][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black]θ[/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black])[/color][/font][/color][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]λ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]已知，通过测量[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]θ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]来计算样品的晶面间距[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]d[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]。[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]而飞行时间中子衍射与能量色散[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]X[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]射线衍射相似，属于将晶面间距[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]d[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]分散到不同波长[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]λ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]或能量[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]E[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]轴上，这两者称为能量色散衍射（[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Energy Dispersive Diffraction[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]）。[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]此时衍射角[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][back=white]2[font='Microsoft YaHei',sans-serif]θ[/font][/back][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]固定且已知，通过测量衍射束的波长[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]λ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]或能量[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]E[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]来计算样品的晶面间距[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]d[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]。在实际操作中，能量[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]E[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]与波长[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]λ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]成反比，所以能量色散[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]X[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]射线衍射的布拉格方程写为[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][back=white]d=6.2/E/Sin([font='Microsoft YaHei',sans-serif]θ[/font][/back][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black])[/color][/font][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]。其中[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]E[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]单位为[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]KeV[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]d[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]单位为[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]?[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]。在飞行时间中子衍射中，中子的飞行时间反比于中子飞行速度；中子飞行速度又反比于其波长；所以飞行时间正比于晶面间距。在实际操作中，飞行时间中子衍射的布拉格方程写为[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]TOF=t0*d^0+t1*d^1+t2*d^2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，即允许二阶多项式拟合，拟合常数[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t0[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t1[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]对每个探测器[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]bank[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]是固定的。[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]2. [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]用标样为每个探测器[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]bank[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]标定[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t0[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t1[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]中国散裂中子源[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white](CSNS)[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]通用粉末衍射仪[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white](GPPD)[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]是一台飞行时间中子衍射设备，配备了三台探测器，分别安放在衍射角[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]θ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]= 150°[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]90°[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]15°[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]的位置，同时记录衍射数据。通常在测量未知样品前，于相同衍射条件下测量某全球承认的标样（如[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]NIST SRM 640e [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]硅粉[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white] [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]等），通过三台探测器分别记录的衍射谱校准其对应的三套[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t0[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t1[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]以及峰形参数。[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white][/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]附件[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]1[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]的[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]TOPAS[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]精修模型，同时精修这三台探测器记录的谱图，下载后请将后缀名改为[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]inp，再导入TOPAS运行[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]。[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white] [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]TOPAS[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]运行后应产生如下的同时精修谱图：[img=,690,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310171344050217_925_1986542_3.png!w690x349.jpg[/img][/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white][/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]调整[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]TOPAS[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]的[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]X[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]轴，可将上图转换为[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]d[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]坐标或[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Q[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]坐标。可见各探测器[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Bank[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]的测量[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Q[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]值和[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]d[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]值的大致范围如下所列。[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]探测器[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]bank1[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]（[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]θ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]=150[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][back=white]°）：[font='Microsoft YaHei',sans-serif]Q: 3-31 ([/font][/back]?^-1) d: 2 - 0.2 ?[/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]探测器[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]bank2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]（[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]θ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]=90[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]°）：[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Q: 1.5-12.5 (?^-1) d: 4 - 0.5 ?[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]探测器[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]bank3[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]（[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]θ[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]=15[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]°）：[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Q: 0.3-12.5 (?^-1) d: 25- 0.5 ?[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]用户可对照查看是否包含待测样品的特征峰位置。 [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]3. [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]对实际样品的精修[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]针对标样的精修完成后，将附件1模型的所有仪器参数（包括TOF_x_axis_calibration中已校准的三套[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]t0 t1 t2[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]和 TOF_Exponential和tof_sample_peakshape中的仪器峰形参数）前全部加上感叹号[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]![/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]固定。 用实际样品的晶体结构替代[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]Si [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]的晶体结构。任何额外的峰形展宽均应来自于实际被测样品。[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white][/back][/color][/font][back=white]本模型所需的衍射数据已上传到附件[font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black]2[/color][/font][/back][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]，方便[/back][/color][/font][color=black][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black]TOPAS[/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black]用户自己练习：）[/color][/font][/color][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white] [/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][color=black][back=white]参考文献：[/back][/color][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif]中国散裂中子源通用粉末衍射仪介绍[/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][url]https://user.csns.ihep.ac.cn/spectrometer/detail/2[/url][/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif]精修[/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif]TOF[/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif]数据的[/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif]TOPAS[/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif]模型实例：[/font][font='Microsoft YaHei',sans-serif][url=https://topas.awh.durham.ac.uk/doku.php?id=time_of_flight_tof_isis_instrument_standard_files&s%5b%5d=hrpd]https://topas.awh.durham.ac.uk/doku.php?id=time_of_flight_tof_isis_instrument_standard_files&s[]=hrpd[/url][/font]
日本经济产业省原子能安全保安院29日表示，从福岛第一核电站区域内土壤中检测出放射性钚，“表明了事故的重大性和严重性”。 福岛第一核电站区域内土壤和附近的海水中此前已被检测出了放射性碘和铯，但是检测出钚则尚属首次。钚是反应堆内燃料中的铀吸收中子后产生的，它的半衰期非常长，且毒性很强。钚进入人体后潜伏在肺部和骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。 此次检测出的是钚的3种同位素钚－238、钚－239和钚－240，土壤样本采集于一周前。钚在高温下生成，且非常重，不会轻易飞散，因此土壤中检测出钚很可能与福岛第一核电站1号至4号机组连续发生的氢气爆炸和火灾有关。但目前尚不清楚这些钚来自哪个机组，以及是通过什么途径泄漏的。 东京电力公司副社长武藤荣也承认，要想调查清楚钚到底扩散到了多大范围并非易事。不过，此次检测到钚的浓度“对人体没有影响”。 东京电力公司29日仍在继续加紧恢复各反应堆和乏燃料池的冷却功能。但由于1号至3号机组的涡轮机房地下室及机房外的隧道和竖井内存在含高浓度放射性物质的积水，排除这些积水是当务之急。
重水与普通水看起来十分相像，是无臭无味的液体，它们的化学性质也一样，不过某些物理性质却不相同。普通水的密度为1克／厘米3，而重水的密度为1.056克／厘米3；普通水的沸点为100℃，重水的沸点为101.42℃；普通水的冰点为0℃，重水的冰点为 3.8℃。此外，普通水能够滋养生命，培育万物，而重水则不能使种子发芽。人和动物若是喝了重水，还会引起死亡。不过，重水的特殊价值体现在原子能技术应用中。制造威力巨大的核武器，就需要重水来作为原子核裂变反应中的减速剂，作中子的减速剂，也可作为制重氢的材料，普通水中含量约为0.02％（质量分数）。 重水和普通水一样，也是由氢和氧化合而成的液体化合物，不过，重水分子和普通水分子的氢原子有所不同。我们知道，氢有3种同位素。一种是氕，它只含有一个质子。它和一个氧原子化合可以生成普通的水分子。另一种是重氢 ——氘。它含有一个质子和一个中子。它和一个氧原子化合后可以生成重水分子。还有一种是超重氢——氚。它含有两个中子和一个质子。 重水可以通过多种方法生产。最初的方法是用电解法，因为重水无法电解，这样可以从普通水中把它分离出来。还有一种简单方法是利用重水沸点高于普通水通过反复蒸馏得到。后来又发展了一些其他较佳的方法。 然而只有两种方法已证明具有商业意义：水——硫化氢交换法(GS法)和氨——氢交换法。 GS法是基于在一系列塔内(通过顶部冷和底部热的方式操作)水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中，水向塔底流动，而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移，而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出，并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的产品(氘浓缩至高达30%的水)送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水（即99．75％的氧化氘）。 氨——氢交换法可以在催化剂存在下通过同液态氨的接触从合成气中提取氘。合成气被送进交换塔，而后送至氨转换器。在交换塔内气体从塔底向塔顶流动，而液氨从塔顶向塔底流动。氘从合成气的氢中洗涤下来并在液氨中浓集。液氨然后流入塔底部的氨裂化器，而气体流入塔顶部的氨转换器。在以后的各级中得到进一步浓缩，最后通过蒸馏生产出反应堆级重水。合成气进料可由氨厂提供，而这个氨厂也可以结合氨——氢交换法重水厂一起建造。氨——氢交换法也可以用普通水作为氘的供料源。 利用GS法或氨——氢交换法生产重水的工厂所用的许多关键设备项目是与化学工业和石油工业的若干生产工序所用设备相同的。对于利用GS法的小厂来说尤其如此。然而，这种设备项目很少有“现货”供应。GS法和氨——氢交换法要求在高压下处理大量易燃、有腐蚀性和有毒的流体。因此，在制定使用这些方法的工厂和设备所用的设计和运行标准时，要求认真注意材料的选择和材料的规格，以保证在长期服务中有高度的安全性和可靠性。规模的选择主要取决于经济性和需要。因而，大多数设备项目将按照用户的要求制造。 最后，应该指出，对GS法和氨——氢交换法而言，那些单独地看并非专门设计或制造用于重水生产的设备项目可以组装成专门设计或制造用于生产重水的系统。氨——氢交换法所用的催化剂生产系统和在上述两方法中将重水最终加浓至反应堆级所用的水蒸馏系统就是此类系统的实例。
[size=4][font=宋体] 钆和硼的中子俘获截面大，在核电厂用于控制堆芯的反应性。CANDU堆使用硼补偿由新燃料产生的过剩反应性，使用钆来补偿保证停堆期间由于氙浓度降低引起的过剩反应性，足够的毒物是防止在停堆期间反应堆临界的手段。[/font][font=宋体] 对于硼浓度大于10ppm的样品，一般使用滴定法分析，即加入过量的甘露醇，使得硼酸变成强酸，然后根据硼的浓度用0.1M或0.01M的氢氧化钠标准溶液滴定，终点PH=8.5，对于硼的浓度小于10ppm，国内也有使用胭脂红酸、亚甲基蓝作为显色剂的分光光度法，但是重现性差，操作相当复杂；我们曾使用变色酸钠分光光度法，发现分析结果的重现性不能满足要求，而使用流动注入荧光光度法，结果令人满意，但是分析系统较为复杂，不适合于日常分析；[/font][font=宋体] [/font][/size][size=3][font=宋体][size=4]鉴于钆的最大吸收波长为272.7nm，所以高浓度的钆（浓度大于1000ppm）可以用分光光度法测定吸光度（要求分光光度计波长稳定，窄缝 0.2nm）；而钆浓度较低的样品，可以使用偶氮Ⅲ分光光度法，但是在反应堆趋临界时，要求每隔数分钟分析一次钆的浓度，ICP就成为最实用的分析方法。[/size][/font][/size]
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