TCR 堆芯将由传统制造的氮化铀涂层燃料颗粒 (TRISO) 和先进的碳化硅结构组成。如果碳化硅可以提供一些中子减速,额外的减速将有助于减少达到临界状态所需的燃料质量。已经研究了几种减速剂材料,发现钇氢化物是 TCR 燃料的极佳减速剂材料。钇氢化物体积分数约为 40% 将使堆芯设计能够舒适地进行低减速,同时大幅减少燃料需求。计算是在简单的几何形状下进行的,在更现实的堆芯设计中,钇氢化物的好处肯定会减少。尽管如此,人们相信本文描述的趋势将继续适用。致谢
• 首个工程慢化剂 • 减慢中子速度以提高裂变率 • 在惰性基质中使用包覆的 ZrH • 实现紧凑尺寸和 LEU 实施 • ARPA-E 资助 – 300 万美元
自 1956 年在英国哈威尔的 BEPO 研究反应堆安装第一台冷中子源以来,世界各地的研究反应堆和基于加速器的中子源已经开发了许多系统,并获得了大量知识。本出版物概述了建造冷中子源的许多考虑因素,包括中子学和热量去除、设计考虑因素、材料选择和制造方法、安全性和许可。它还描述了一些典型的项目管理考虑因素以及从安装、调试和基准测试到运行和最终退役的路径。它以一节描述最近的研究和开发主题,包括现代慢化剂材料、顺氢催化剂、几何优化、散射核以及用于建模和优化的蒙特卡罗代码的最新发展。
电的基本原理 电是如何产生的 电的产生就是将其他形式的能量转换成电流。 发电机 1831 年,迈克尔·法拉第通过电和磁的实验,发明了第一台发电机。在发电机中,通过旋转线圈内的磁铁,机械能被转化为电能。磁铁的南北极之间的力线被线圈中的导线切割,从而在线圈本身中产生电流。 发电站使用的电磁铁由缠绕在铁芯上的多圈包覆铜线制成。磁铁称为转子,线圈称为定子。 需要某种形式的机械能(例如蒸汽、水、气体或风的运动)来保持磁铁转动。这是通过将移动的蒸汽、水、气体或风的机械力施加到连接到轴的涡轮叶轮上来实现的,而轴又连接到磁铁。 煤炭发电 在南非的大多数现代发电站中,煤炭被燃烧以加热水并将其转化为蒸汽。蒸汽被直接喷射到涡轮叶片上,使涡轮叶片旋转。这又使线圈内的磁转子旋转以产生电能。蒸汽通过涡轮后,必须进行冷却和冷凝。冷却过程将蒸汽重新变成水,以便将其泵送回锅炉重新加热。在锅炉中,蒸汽将再次变成蒸汽并重新开始循环。 Eskom 的许多燃煤发电站都建在煤矿旁边。煤炭通过陆上传送带从矿井运输到发电站。这节省了时间和金钱,并有助于降低电力成本。 来自原子的电能 在核电站中,水不是通过燃烧煤炭加热的,而是由核反应释放的热量加热的。通过控制铀原子分裂的速率可以增加或减少热量。这是通过所谓的“控制棒”来实现的,其功能类似于汽车油门使汽车加速或减速的方式。一种由高度纯化的水和硼组成的“慢化剂”在一次回路中循环,也有助于控制反应性。一次回路的热量被转移到单独的二次回路,水在这里被转化为蒸汽。二次回路中加热水产生的蒸汽用于以与燃煤发电站完全相同的方式旋转涡轮机。然后蒸汽被冷凝并返回再利用。
摘要 非弹性中子散射 (INS) 是研究固体振动动力学的非常强大的工具。田纳西州橡树岭 SNS 的 VISION 光谱仪在低能量传输下的总通量比其前代产品高出 100 倍,并且具有前所未有的灵敏度。我们将研究 VISION 在 INS 中现在所能达到的极限。从在几分钟内确定可发表质量的 INS 光谱(对于克量范围内的样品),测量毫克范围内样品的信号到直接测定吸附在功能化催化剂上的 2 mmol CO 2 的信号。最后,我们将讨论面临的主要挑战,特别是通过计算机建模和人工智能/机器学习等实现数据分析和解释的自动化方法。 关键词:非弹性中子散射,计算机建模,数据分析 1.简介 VISION 光谱仪位于田纳西州橡树岭散裂中子源 (SNS) 的光束线 16b (BL 16b) 上。VISION 非常独特,因为在大多数情况下,数据分析需要使用 DFT 建模和软件将这些计算机模型转换为可以直接与实验数据进行比较的合成光谱。VISION 是一种间接几何非弹性中子散射光谱仪,在同类仪器中拥有最高的通量和分辨率。主飞行路径距离环境温度下的解耦水慢化剂 16 米 [1]。次要飞行路径为 0.73 米。图 1 所示的次级光谱仪有一个分析器,该分析器由 347 个单晶热解石墨 (PG 002) 晶体(每个晶体面积为 1 cm2)的参数阵列组成,可将散射光束聚焦到 3 个氦管上的一小块区域内。分析器和探测器之间有一个切片铍块,楔块之间有镉片隔开。这些铍滤光片可消除晶体分析器不需要的𝜆/𝑛 反射,起到旁路滤光片的作用。总能量传输范围为 -2 meV 至 1000 meV,并跨越弹性线。对于 5 meV 以上的能量传输,这种仪器的仪器分辨率几乎是能量传输的一小部分 [2]:∆𝜔𝜔 ⁄ ~1.5% (1) 在弹性线上,分辨率为 120 µeV。