世界各地都在研究先进的核燃料循环,以提高核能的安全性、可持续性和经济性。分离和嬗变 (P&T) 是有助于减少放射性废物的热量、放射性毒性和体积的候选技术之一。最近的发展表明,需要将 P&T 策略嵌入到先进的燃料循环中,同时考虑废物管理和经济问题。在此背景下,核能机构 (NEA) 自 1990 年以来组织了一系列两年一次的信息交流会议,为专家提供一个论坛来介绍和讨论 P&T 领域的最新发展。前几次会议分别于 1990 年在日本水户市、1992 年在美国阿贡国家实验室 (ANL)、1994 年在法国卡达拉舍、1996 年在日本水户市、1998 年在比利时莫尔市、2000 年在西班牙马德里市、2002 年在韩国济州岛、2004 年在美国拉斯维加斯市、2006 年在法国尼姆市、2008 年在日本水户市、2010 年在美国旧金山市、2012 年在捷克布拉格市、2014 年在韩国首尔市以及 2016 年在美国圣地亚哥市举行。这些会议均由欧盟委员会和国际原子能机构共同赞助。第 15 届信息交流会议于 2018 年 9 月 30 日至 10 月 3 日在英国曼彻斯特举行,由英国国家核实验室 (NNL) 主办。会议包括关于国家和国际计划的全体会议,随后是技术会议和海报会议,涵盖了 P&T 和先进燃料循环的各个方面。P&T 信息交流会议是 NEA 在先进核燃料循环领域工作计划的一部分。这些会议记录包括第 15 届信息交流会议上提交的扩展摘要和论文。所表达的观点仅代表作者的观点,并不一定反映 NEA 或其成员国的观点。
1. 简介................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2. 计算浮现势....................................................................................................................................................................................................................13 2.1. 符号....................................................................................................................................................................................................................................................................13 2.2. 使用配分函数的表达式.................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................. 14 2.3. 积分表达式....................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. . ... 24 4. 对新出现的潜力的估计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... .................................................................................................................................................................................37 5.2. 等价收费的情况....................................................................................................................................................................38 5.3. 等价收费的情况....................................................................................................................................................................................38 . ....................................................................39 附录 A. 定理 1.4 的证明.......................................................................................................................................................................43
通过传统冶金法(在熔体中生长的过程)和核嬗变法(硅同位素在捕获热中子的过程中发生变化)研究了掺杂磷的n型硅晶体。嬗变合金化与冶金合金化方法的根本区别在于,合金杂质不是从外部引入到源材料中,而是在辐照过程中直接从被合金材料的原子中形成的。为了退火辐射缺陷并激活磷-31原子(该原子在硅块中仅在晶格位置表现出施主特性),先对嬗变掺杂的硅进行 850°C 温度下 2 小时的技术退火,然后再进行热处理并以不同的速率进一步冷却。揭示了热退火时间和从退火温度到室温的冷却速度对通过熔体掺杂和核嬗变方法掺杂的n-Si〈P〉晶体的结构和电物理特性变化的影响。经过 2 小时的高温退火以及随后的快速冷却后,检测到了嬗变掺杂 Si 晶体中出现位错。研究发现,无论采用何种磷掺杂方法,对Si样品进行72小时的高温退火,均能在慢速和快速冷却过程中促进深施主中心的产生,并显著降低载流子的浓度。
FISPACT-II 是 UKAEA 的库存代码,它模拟材料在辐射下的反应:• 预测嬗变(燃耗),并使用它来计算活化、关闭剂量等。• 用于废物分析(ITER、DEMO、MAST ..)、材料选择、实验设计、反应堆工程• 内部和外部客户,包括裂变、聚变、医疗、学术和环境机构• 六位开发人员,开发费用约为 200 万英镑• 咨询和软件• 马克·吉尔伯特和大卫·福斯特
麦吉尔大学在核物理学领域的卓越传统始于卢瑟福 1898 年至 1907 年在麦吉尔任职期间,在此期间他发现了物质的嬗变。这一卓越传统一直延续至今。如今,核物理学涵盖了现代物理学的广泛领域。传统的原子核及其反应研究仍然是现代核物理学中充满活力的一部分。然而,在 20 世纪后期,一个新的、令人兴奋的核物理学领域开始出现。这就是在极端条件下对核物质的研究。
MURR 有六种类型的实验设施,旨在提供这些服务:中心测试孔(通量阱);气动管道系统;石墨反射器区域;散装池区域;(六个)光束端口;和热柱。前四种类型为在反应堆堆芯组件的不同区域放置样品架或载体提供区域,以进行材料辐照。一些材料辐照服务包括硅的嬗变掺杂、用于开发放射性药物和其他生命科学研究的同位素生产以及中子活化分析。六个光束端口将中子辐射从反应堆堆芯引导到实验设备,主要用于通过中子散射确定固体和液体的结构。石墨热柱设计用于进行中子射线照相和大样品辐照。
(a) 如果根据本法拟许可或授权的活动是委员会确定的医疗目的,则向卫生总干事提出申请;或者 (b) 如果根据本法拟许可或授权的活动是医疗目的以外的目的,则向委员会提出申请; “原子能”是指由原子嬗变获得或产生的所有类型的能量;“委员会”是指根据第 3 条设立的原子能许可证委员会;“运输工具”包括船舶、火车、车辆、飞机以及任何其他可运载人员或货物的运输工具;“经营”,就任何放射性物质、核材料、规定物质或辐照设备而言,是指涉及制造、贸易、生产、加工、购买、拥有、使用、运输、转让、处理、销售、储存、进口或出口此类放射性物质、核材料、规定物质或辐照设备的任何活动; “环境”应具有《1974 年环境质量法》[第 127 号法案]第 2 节中赋予该表达的含义,此外还应包括海洋环境;
民用聚变需要能够承受聚变等离子体反应堆内部恶劣环境的结构材料。结构材料通常在 14.1 MeV 快中子下嬗变,产生氦 (He),而氦会使晶界 (GB) 网络变脆。本文表明,具有原子级自由体积的中子友好且机械强度高的纳米相可以具有低 He 嵌入能 emb 和 > 10 at.% He 吸收能力,并且在抵抗辐射损伤和蠕变的基础上特别有利于吸收 He,前提是它们具有与基质相的热力学兼容性、令人满意的平衡润湿角以及足够高的熔点。初步实验证明, emb 是纳米异相材料中 He 屏蔽效力的良好从头算预测因子,因此, emb 被用作计算筛选的关键特征。在此背景下,列出了一系列有望成为良好 He 吸收纳米相的可行化合物,其中考虑了 emb 、中子吸收和活化截面、弹性模量、熔化温度、热力学兼容性以及纳米相的平衡润湿角(以 Fe 基质为例)。
Al 中的自旋寿命。(c)由不同自旋轨道耦合强度参数(b 分别为 0.1、0.02 和 0.005)的隧道磁阻 (TMR) 比推导的自旋寿命的温度依赖性。(d)超连续磁共振涡旋介导的自旋电流示意图。上平面:自旋角动量和超连续磁共振涡旋涡度之间的嬗变。下图:磁性绝缘体 (MI)/SC/MI 结构中通过超连续磁共振涡旋液体进行自旋传输的理论预测。(e)用于探测磁振子和涡旋之间耦合的 Nb/Py 异质结构的器件结构。金电极用作天线来激发和检测 Py 中的磁振子自旋波。(f)归一化的磁振子自旋波传输图与平面外磁场和自旋波频率的关系。两个带隙特征与第一和第二布拉格散射条件吻合得很好。 (bc) 改编自参考文献 [8],经许可,版权归 Springer Nature 2010 所有。(d) 改编自参考文献 [9],经许可,版权归 APS 2018 所有。(ef) 改编自参考文献 [41],经许可,版权归 Springer Nature 2019 所有。
核科学与工程学院 Karl A. van Bibber,教授兼系主任 (510-642-3477) [karl.van.bibber@nuc.berkeley.edu] 博士,麻省理工学院,1976 年。核物理;粒子物理;粒子天体物理;核仪器;加速器科学与技术。网站:http://www.nuc.berkeley.edu/people/karl-van-bibber Massimilliano Fratoni,助理教授 (510-664-9079) [maxfratoni@berkeley.edu] 博士,加州大学伯克利分校,2008 年。先进反应堆设计;计算方法;核燃料循环。当前项目重点关注轻水反应堆的耐事故燃料;用于废燃料嬗变的熔盐反应堆;以及通用储存库的热分析。网站:http://www.nuc.berkeley.edu/people/massimilliano-fratoni Peter Hosemann,副教授 (510-717-5752) [peterh@berkeley.edu] 博士,奥地利莱奥本山大学,2008 年。对用于核应用的辐照和未辐照结构材料进行小规模材料测试;使用通过离子束辐照的加速材料测试研究用于核应用的新型先进结构材料概念(例如氧化物弥散强化钢);用于核应用的结构材料的液态金属腐蚀。网站:http://www.nuc.berkeley.edu/people/peter-hosemann Digby Macdonald,驻校教授 [macdonald@berkeley.edu] 博士,卡尔加里大学,1969 年。电化学、腐蚀科学、电池科学
