聚变堆产氚包层产氚率液闪法测量技术研究.pdf

分类号：TL812 密级：公开

研 究 生 学 位 论 文

论文题目（中文） 聚变堆产氚包层产氚率液闪法测量技术研究
论文题目（外文） Study on Tritium Production Rate Measurement
of Breeding Blanket by Liquid Scintillation
Counting Technique
研究生姓名 蒋 兵
学科、专业 核科学与技术·核技术及应用
研究方向 中子物理与中子技术应用
学位级别 硕 士
导 师姓名 、职 称 姚泽恩 教授 安 力 副研究员
论文工作
起止年月 2014 年 9 月至 2017 年 4 月
论 文 提 交 日 期 2017 年 5 月
论 文 答 辩 日 期
学 位 授 予 日 期


校址：甘肃省兰州市
原 创 性 声 明
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论文作者签名： 日 期：
聚变堆产氚包层产氚率液闪法测量技术研究
摘 要
聚变堆产氚包层产氚性能评价是实现聚变堆“氚自持”的重要课题之一。要
实现产氚包层的准确评价，关键是要解决产氚率准确测量的问题。本论文开展了
聚变堆产氚包层产氚率液闪测量技术及液闪样品制备技术的相关研究，对将来开
展产氚包层产氚率测量和评价具有重要意义。论文研究的主要内容和结果如下：
开展了对正硅酸锂、碳酸锂、氧化锂三种备选探测片在产氚包层中的产氚随
深度的分布蒙特卡罗模拟，结果显示，随着包层深度的增加，产氚呈下降趋势；
开展了封装材料对探测片产氚量影响的模拟研究，结果显示铝箔封装影响最小，
铝箔封装是较好的选择；开展了三种探测片尺寸对探测片产氚量影响的模拟研
究，结果显示，探测片的最佳厚度为 1mm。
开展了碳酸锂探测片液闪样品制备方法研究，初步确定盐酸溶解碳酸锂探测
片能制备出透明度高且无分层的液闪样品的制备技术，但盐酸用量不宜过多，否
则会导致样品分层和氚计数效率降低；开展了铝箔封装碳酸锂探测片液闪样品制
备方法和影响因素的研究，结果表明，采用氢氧化钠溶液加盐酸来溶解铝箔封装
碳酸锂探测片，能 制成透明度高且无分层的液闪样品，但 温度对液闪样品的兼容
性会产生较大影响，液闪样品保存和测量时环境温度应保持在10℃至20℃范围；
开展了正硅酸锂探测片液闪样品制备方法的研究，采用合适的混合酸并在加热的
条件下能实现正硅酸锂的溶解，取少部分溶解液与闪烁液混合能制备透明度高且
无分层的液闪样品；开展了氧化锂探测片的液闪样品制备方法研究，在用盐酸溶
解氧化锂探测片时会产生大量白烟以及大量热量，可能会造成氚明显逃逸，溶解
后的溶液可以制备出透明度高且无分层的液闪样品。
对液闪法产氚率测量中的淬灭校正方法进行了研究，即对内标准法和外标准
转换谱指数法在产氚率测量上提出了改进，为实现产氚率准确测量做好准备；对