T-S型模糊切换控制器在堆芯功率控制中的应用
作者:
姜庆丰;曾文杰
期刊:
核动力工程 ,2020年41(6):126-130 ISSN:0258-0926
通讯作者:
Zeng, Wenjie(zengwenjie0218@163.com)
作者机构:
[姜庆丰; Zeng, Wenjie] School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang;421001, China;[姜庆丰; Zeng, Wenjie] 421001, China
通讯机构:
School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang, China
关键词:
T-S型模糊规则;模糊切换控制;堆芯功率;铅冷快堆
摘要:
采用传统比例-积分-微分(PID)控制器开展堆芯功率控制,控制过程中存在超调量大、调节时间长的问题。为解决这一问题,基于堆芯传递函数模型,采用T-S型模糊规则对比例-微分(PD)控制器、PID控制器、模糊控制器进行加权及切换,设计T-S型模糊切换控制器。以铅冷快堆堆芯功率控制为例,建立堆芯功率T-S型模糊切换控制系统,开展堆芯相对功率设定值阶跃、堆芯冷却剂进口温度扰动仿真。结果表明,基于堆芯传递函数模型设计的T-S型模糊切换控制器可以实现对堆芯功率的良好控制。
语种:
中文
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宫颈癌直线加速器放疗时保卵巢对靶区和危及器官的影响
作者:
黄洋洋;李家兵;田玉龙;董胜楠;杨军
期刊:
中国医学物理学杂志 ,2020年37(9):1115-1119 ISSN:1005-202X
作者机构:
郑州大学第二附属医院放疗科,河南郑州450014;郑州大学第五附属医院放疗科,河南郑州450052;南华大学核科学技术学院,湖南衡阳421001;[田玉龙] 郑州大学第五附属医院;[李家兵; 杨军; 黄洋洋] 郑州大学第二附属医院
关键词:
宫颈癌;保卵巢;放射治疗;剂量学差异
摘要:
目的:探究宫颈癌直线加速器放疗时保卵巢对计划靶区和危及器官的剂量学影响。方法:随机选取16例保卵巢宫颈癌直线加速器放疗患者,基于XiO计划系统为每例患者设计7野均分调强计划,并通过归一使95%计划靶区剂量达到45 Gy。在除卵巢外其他优化参数相同的情况下,生成保卵巢组和不保卵巢组两组治疗计划,比较两组计划的靶区和危及器官的剂量学差异。结果:两组计划均满足临床要求。对于计划靶区,保卵巢组与不保卵巢组的适形度指数和均匀性指数分别为0.708±0.051、0.808±0.056(P<0.05)和0.135±0.023、0.087±0.012(P<0.05),保卵巢组适形度和均匀性显著下降。对于危及器官,保卵巢组小肠、膀胱、直肠和左股骨头的D_(max)均大于不保卵巢组(P<0.05),而D_(mean)、V_(45)、V_(40)、V_(30)、V_(20)和V_(10)无统计学差异(P>0.05);保卵巢组脊髓D_(mean)、D_(max)无统计学差异(P>0.05)。结论:保卵巢显著影响计划靶区的剂量分布,对危及器官影响甚微。
语种:
中文
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Development of vacuum ultraviolet spectroscopy for measuring edge impurity emission in the EAST tokamak
作者:
Zhang Hongming;Lyu Bo* ;He Liang;Shen Yongcai;Chen Jun;...
期刊:
等离子体科学与技术:英文版 ,2020年22(8):084001 ISSN:1009-0630
通讯作者:
Lyu Bo
作者机构:
[Wang Xunyu; Fu Jia; Zhang Ling; Zhang Hongming; Li Yingying; Wang Fudi; Lyu Bo; Bin Bin; He Liang] Chinese Acad Sci, Inst Plasma Phys, Hefei 230031, Peoples R China.;[He Liang] Univ South China, Sch Nucl Sci & Technol, Hengyang 421001, Peoples R China.;[Shen Yongcai; Bin Bin] Anqing Normal Univ, Sch Phys & Elect Engn, Anqing 246011, Peoples R China.;[Chen Jun] Univ Sci & Technol China, Dept Engn & Appl Phys, Hefei 230026, Peoples R China.;[Liu Bing] Southwestern Jiaotong Univ, Inst Fus Sci, Sch Phys Sci & Technol, Chengdu 610031, Peoples R China.
通讯机构:
[Lyu Bo] C;Chinese Acad Sci, Inst Plasma Phys, Hefei 230031, Peoples R China.
关键词:
EAST tokamak;impurity tungsten;vacuum ultraviolet spectroscopy;edge impurity emission;plasma diagnostics
摘要:
The dominant wavelength range of edge impurity emissions moves from the visible range to the vacuum ultraviolet (VUV) range, as heating power increasing in the Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). The measurement provided by the existing visible spectroscopies in EAST is not sufficient for impurity transport studies for high-parameters plasmas. Therefore, in this study, a VUV spectroscopy is newly developed to measure edge impurity emissions in EAST. One Seya-Namioka VUV spectrometer (McPherson 234/302) is used in the system, equipped with a concave-corrected holographic grating with groove density of 600 grooves mm-1. Impurity line emissions can be observed in the wavelength range of λ = 50-700 nm, covering VUV, near ultraviolet and visible ranges. The observed vertical range is Z =-350-350 mm. The minimum sampling time can be set to 5 ms under full vertical binning (FVB) mode. VUV spectroscopy has been used to measure the edge impurity emission for the 2019 EAST experimental campaign. Impurity spectra are identified for several impurity species, i.e., lithium (Li), carbon (C), oxygen (O), and iron (Fe). Several candidates for tungsten (W) lines are also measured but their clear identification is very difficult due to a strong overlap with Fe lines. Time evolutions of impurity carbon emissions of CII at 134.5 nm and CIII at 97.7 nm are analyzed to prove the system capability of time-resolved measurement. The measurements of the VUV spectroscopy are very helpful for edge impurity transport study in the high-parameters plasma in EAST. © 2020 Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences and IOP Publishing.
语种:
英文
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基于数据库的宫颈癌自动调强计划设计可行性研究
作者:
陈济鸿;柏朋刚;陈文娟;陈开强;李奇欣;...
期刊:
中华放射肿瘤学杂志 ,2020年29(02):141-145 ISSN:1004-4221
作者机构:
福建省肿瘤医院福建医科大学附属肿瘤医院放疗科,福州,350014;南华大学核科学技术学院,衡阳,421001;[钱杰伟; 翁星] 南华大学;[李奇欣; 陈文娟; 陈济鸿; 张秀春; 柏朋刚; 陈开强; 戴艺涛] 福建医科大学附属肿瘤医院
关键词:
宫颈肿瘤/调强放射疗法;重叠体积直方图;自动计划
摘要:
目的基于重叠体积直方图(OVH)和优质宫颈癌IMRT计划数据库,研究并评估宫颈癌IMRT自动计划的可行性。方法选取200例宫颈癌患者的优质IMRT计划和OVH,建立OVH和优质计划数据库。另选取26例宫颈癌病例作为测试病例,自编程序实现OVH数据至图像转化及图像相似度计算。选取图像相似度最高的数据库病例的计划优化函数,结合Pinnacle3计划系统脚本实现自动计划设计。比较自动计划和手工计划的剂量学参数、计划质量和设计时间。结果与手工计划相比,自动计划的靶区覆盖、适形性、均匀性相当(P>0.05);直肠V_(40)、V_(45)和平均剂量分别下降了6.1%、1.3%和50. 7 cGy(P<0.05),小肠和股骨头的平均剂量分别下降了31.7 cGy和188.9 cGy(P<0. 05),髂骨的平均剂量下降了92. 3 cGy(P>0.05)。自动计划降低了71%的计划设计时间。结论基于OVH和优质宫颈癌IMRT计划数据库所设计的宫颈癌自动调强计划,不仅大大减少了计划设计时间,而且能够在不降低靶区覆盖度、适形性的同时降低正常组织的受照剂量。
语种:
中文
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左心室肌CT影像组学特征在心跳周期中动态变化的量化分析
作者:
苏铭;尹勇;韩柱君;邱小平;仇清涛;...
期刊:
中华放射医学与防护杂志 ,2020年40(8):636-641 ISSN:0254-5098
通讯作者:
Gong, G.
作者机构:
[邱小平] School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang, 421001, China;[尹勇; 韩柱君; 巩贯忠; Qiu Q.] Department of Radiation Physics Technology, Shandong Cancer Hospital and Institute, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, 250117, China;[苏铭] Shandong Cancer Hospital and Institute, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, 250117, China
通讯机构:
[Gong, G.] D;Department of Radiation Physics Technology, Shandong Cancer Hospital and Institute, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, China
关键词:
心动周期;心肌功能;评估;影像组学
摘要:
目的:应用影像组学技术结合心电门控4DCT强化扫描图像,量化分析左心室肌CT影像组学特征在心动周期中的变化情况,为基于心电门控4DCT进行心脏功能动态评估提供可行方法。方法:将14例患者的4DCT强化扫描图像以心动周期5%为间隔,重建0%~95% 20个时相的图像。分别在单个时相勾画左心室肌(LVM),并在左心室心腔造影剂充盈完好区域勾画直径为13 mm的球体[心腔感兴趣区(ROI)]。利用3DSlicer软件对所有勾画的92个特征进行提取,分析CT值在心腔ROI和LVM上的分布情况,基于心腔ROI进行初步筛选(单因素方差分析)得到稳定特征,再利用稳定特征对LVM进一步筛选(单因素方差分析)得到有差异特征,然后采用Wilcoxon秩和检验量化分析特征在心跳周期中随心跳的变化情况。结果:心跳周期中心腔ROI的平均CT值变化率小于LVM,变化率分别为9.23%、17.88%。有36个稳定特征在心腔ROI上差异均无统计学意义(
P>0.05);在36个稳定特征中,对LVM分析得到20个差异有统计学意义的特征(
F=1.641~6.206,
P<0.05),且平均变化率达到98.63%,其中Firstorder矩阵:中值(-103.96%)、均值(123.67%);GLDM矩阵:灰度非均匀性(99.81%)等变化率达到了99%以上,且不同心动周期中的最大值、最小值之间的差异均具有统计学意义(
Z=-3.921~-3.173,
P<0.05)。
结论:通过结合影像组学技术和心电门控4DCT强化扫描图像可以放大心动周期中CT图像的微观变化,可为左心室肌功能的变化评估提供一个新方法,Firstorder矩阵的均值等特征更具应用潜力。
语种:
中文
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FCM燃料堆内行为模拟及结构设计研究
作者:
周毅;刘仕超;陈平;李垣明;辛勇;...
期刊:
核动力工程 ,2020年41(5):197-200 ISSN:0258-0926
作者机构:
[周毅; 刘仕超; 陈平; 李垣明; 辛勇; 刘振海; 张林; 谷明非; 赵艳丽] Science and Technology on Reactor System Design Technology Laboratory, Nuclear Power Institute of China, Chengdu;610213, China;[乐韵琳] School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang;Hunan;421001, China
关键词:
FCM燃料;热力学行为;结构优化;失效概率
摘要:
本文采用二维特征模型模拟不同无燃料区厚度全陶瓷微封装弥散(FCM)燃料的热力学行为,在保证堆芯装载要求的条件下,研究不同结构FCM燃料SiC基体和包覆燃料颗粒SiC层的应力状态。通过优化无燃料区厚度,调整TRISO颗粒间的间距,保证无燃料区和SiC层同时具有较低的应力水平。分析了无燃料区厚度为100 ~ 500 μm时基体SiC、无燃料区以及SiC层的应力分布,结果表明,基体SiC和SiC层最大应力随无燃料区厚度增大而增大,而无燃料区的最大应力则随其厚度增大而降低。当无燃料区厚度为400 μm时,无燃料区和SiC层均处于较低的应力状态,无燃料区SiC基体应力约为400 MPa,而SiC层的最大环向应力约为200 MPa,其失效概率约为2.5×10~(-4)。因此,当无燃料区厚度为400 μm时,FCM燃料既能维持芯块结构完整,又能保证SiC层具有较低的失效概率。结构优化为FCM燃料的应用提供了基础。
语种:
中文
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液态熔盐堆堆芯功率内模控制器设计与仿真
作者:
曾文杰;朱伟聪;谢金森;姜庆丰;于涛
期刊:
原子能科学技术 ,2020年54(5):937-943 ISSN:1000-6931
通讯作者:
Yu, T.
作者机构:
南华大学 核科学技术学院,湖南 衡阳,421001;[谢金森; 朱伟聪; 姜庆丰; 曾文杰; 于涛] 南华大学
通讯机构:
School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang, China
关键词:
熔盐实验堆;堆芯功率;内模控制器;反应性扰动
摘要:
内模控制是一种基于过程数学模型进行控制器设计的新型控制策略,具有结构简单、设计直观、无需精确的数学模型、在线调整参数少等优点。为探索内模控制在反应堆控制领域中的应用,以熔盐实验堆堆芯功率控制为例,通过建立熔盐实验堆一回路系统线性化模型,采用内模控制技术,结合粒子群优化算法设计堆芯功率内模控制器。并基于MATLAB/Simulink建立熔盐实验堆一回路仿真系统,开展熔盐实验堆堆芯阶跃反应性扰动下的功率控制研究。结果表明,所设计的堆芯功率内模控制器可很好地控制堆芯功率,实现系统的快速稳定。
语种:
中文
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基于决策树的堆芯物理参数预测研究
作者:
周剑东;谢金森;曾文杰;于涛;陈珍平;...
期刊:
原子能科学技术 ,2020年54(2):296-301 ISSN:1000-6931
作者机构:
[谢金森; 谢芹; 刘紫静; 陈珍平; 周剑东; 赵鹏程; 曾文杰; 于涛] 南华大学 核科学技术学院,湖南 衡阳 421001;[谢金森; 谢芹; 刘紫静; 陈珍平; 周剑东; 赵鹏程; 曾文杰; 于涛] 湖南省数字化反应堆工程技术研究中心,湖南 衡阳 421001;[谢超] 湖南省数字化反应堆工程技术研究中心
关键词:
数据挖掘;燃料组件;堆芯;物理参数;快速预测
摘要:
反应堆堆芯核设计涉及大量方案的搜索与详细计算,缩短方案搜索时间有利于提高核设计效率.数据挖掘技术通过对大量数据进行学习与模式识别,可实现核设计方案物理参数的快速预测,更快地筛选出可行的备选堆芯方案.本文基于数据挖掘的决策树4种算法:C4.5、RepTree、Random Forest及Random Tree,在计算时以燃料富集度、含可燃毒物燃料棒数量及含量作为自变量,以寿期内keff不均匀系数偏差(KUCD)、径向功率不均匀系数偏差(RPNCD)、径向中子通量不均匀系数偏差(RFNCD)、堆芯寿期(CL)作为目标函数,构成目标函数符合度(CPF),利用大量已知核设计参数的组件及堆芯设计方案作为数据挖掘训练集,构建数据挖掘模型,并用于对未知核设计参数的组件方案集合(测试集)进行CPF快速预测.结果表明,4种算法利用训练集构建数据挖掘模型的时间在0.6 s以内,各算法的交叉验证精度均在0.7以上,其中C 4.5算法对C P F预测精度最高;对测试集方案的核设计参数预测中,单个方案的预测时间均在0.9 s以内,而Random Forest算法对CPF等于4的预测效果最好.
语种:
中文
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Gamma全吸收型BaF_2探测装置中子屏蔽体与吸收体的研究
作者:
张奇玮;栾广源;贺国珠;程品晶;阮锡超;...
期刊:
原子核物理评论 ,2020年37(03):771-776 ISSN:1007-4627
作者机构:
核数据重点实验室,北京 102413;南华大学核科学技术学院,湖南衡阳 421001;华能山东石岛湾核电有限公司,山东荣成 264312;[阮锡超; 程品晶; 张奇玮; 栾广源; 贺国珠] 核数据重点实验室;[朱兴华] 华能山东石岛湾核电有限公司
关键词:
γ全吸收型BaF2探测装置;中子屏蔽体;中子吸收体
摘要:
中国原子能科学研究院已经建造完成了我国第一套全吸收型BaF2探测装置,采用瞬发γ测量法,精确测量中子俘获反应截面。中子源是利用HI-13串列加速器产生的脉冲化质子束,通过^(7)Li(p,n)^(7)Be反应建立。为了有效降低周围环境材料和探测器产生的散射中子本底,约束中子束流的形状,使用MCNP程序模拟设计了屏蔽体,采用含硼聚乙烯(B_(4)C质量分数为5%)包裹5 cm铅的方案,以及准直器采用平行孔的方案。该设计使样品处的中子束斑平整均匀,直径约为2 cm,束斑外的中子注量降低5个数量级,γ注量降低3个数量级。同时设计了中子吸收体(外半径为10 cm,厚度为^(7)cm)用于吸收待测样品产生的散射中子。MCNP和GEANT4程序的模拟结果表明:选择含硼聚乙烯(^(10)B_(4)C质量分数为10%)作为中子吸收体的加工材料,其中子吸收率达到了80%,并设置1 MeV的能量加和阈,能够满足在线测量中子俘获反应截面的实验要求。
语种:
中文
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大体积肺癌IMRT初次及二次计划剂量学变化研究
作者:
任建新;尹勇;巩贯忠;姚鑫森;韩柱君;...
期刊:
中华放射肿瘤学杂志 ,2020年29(10):872-876 ISSN:1004-4221
作者机构:
[全红; 任建新; 韩柱君] 武汉大学物理科学与技术学院 430072;[尹勇; 巩贯忠] 山东省肿瘤防治研究院(山东省肿瘤医院),山东第一医科大学(山东省医学科学院)放射物理技术科,济南 250117;[苏铭; 姚鑫森] 南华大学核科学技术学院,衡阳 421001
关键词:
肺肿瘤/调强放射疗法;形变配准;剂量学
摘要:
目的:采用刚性配准和形变配准方法获得大体积非小细胞肺癌(NSCLC) IMRT中靶区和危及器官(OAR)的累加剂量,并与初次计划的剂量进行比较。方法:选择30例采用IMRT的大体积NSCLC患者,每位患者分别在放疗前和放疗20分次时进行4DCT模拟定位,基于初次4DCT的平均密度投影CT
1-avg制定放疗计划为Plan
1,基于二次4DCT的平均密度投影CT
2-avg修改放疗计划为Plan
2,分别采用刚性配准和形变配准方法将两次计划进行剂量累加得到Plan
刚性和Plan
形变。比较初次定位和二次定位之间大体肿瘤体积(GTV,以吸气末时相图像CT50%上的勾画为准)和OAR (OAR,以平均密度投影图像CT
avg上的勾画为准)的体积变化,以及Plan
2、Plan
刚性、Plan
形变的剂量体积指标相比Plan
1的差异。
结果:二次定位和初次定位相比,GTV、心脏体积分别缩小44.2%、5.5%,患侧肺、健侧肺、全肺体积分别增大5.2%、6.2%、5.8%(
P<0.05);对于内GTV (IGTV,10个4DCT时相的GTV融合而来)和计划靶体积(PTV)的D
95%、D
98%、V
100%,Plan
2与Plan
1相近(
P>0.05),Plan
刚性、Plan
形变较Plan
1均略有下降(
P<0.05);对于脊髓、心脏、患侧肺、双肺剂量,Plan
2、Plan
刚性、Plan
形变较Plan
1均降低(
P<0.05),其中心脏V
30Gy和D
mean分别降低27.3%、16.5%、15.3%和15.2%、6.6%、5.6%,双肺V
20Gy和D
mean分别降低15.6%、4.5%、3.7%和15.7%、6.2%、5.1%;Plan
形变的IGTV和PTV的D
95%、D
98%,心脏V
40Gy,患侧肺和全肺的V
20Gy、D
mean高于Plan
刚性(
P<0.05)。形变配准后OAR相似指数明显高于刚性配准(
P<0.05)。
结论:Plan
2中OAR剂量体积指标相比Plan
1差别很大,因此它们在预测OAR放射性损伤方面均有较大偏差,而形变配准得到的剂量体积指标可以提高预测精度。
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DFT模拟铂催化肼的分解过程
作者:
唐菲菲;郝帅;张晓腾;石伟群;夏良树
期刊:
核科学与工程 ,2020年40(2):333-340 ISSN:0258-0918
作者机构:
南华大学 核科学技术学院,湖南 衡阳 421001;中国科学院 高能物理研究所 核能化学实验室,北京 100049;[夏良树; 张晓腾; 郝帅; 唐菲菲] 南华大学;[石伟群] 中国科学院高能物理研究所
关键词:
肼;铂;过渡态;密度泛函理论;催化
摘要:
采用杂化泛函B3LYP对溶液环境Pt催化N_2H_4分解过程中N-N断键、N-H断键过渡态结构进行模拟计算和IRC验证,并对反应物、产物等结构进行了几何优化。结果表明:得到了中性、酸性溶液条件下N-N断键以及N-H断键过渡态结构及其热力学数据;酸性条件有利于N-N断键,随着溶液酸性增强,N-N断键越容易;N原子上的H原子会被H_2O吸引而偏转,导致酸性条件N-N断键过渡态结构发生变化;酸性溶液中N-H断键受到H~+抑制影响较大,能垒与中性溶液相比有大幅度升高,且会发生N-H断键逆反应。
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P(AA-AM)/SiO_2复合保水材料的制备及其在保水缓释肥中应用
作者:
曹兵;王孟;杨凯劲;倪小会;王学霞;...
期刊:
农业工程学报 ,2020年36(14):167-173 ISSN:1002-6819
通讯作者:
Chen, Y.
作者机构:
[邹国元; 倪小会; 陈延华; 王学霞; 曹兵] 北京市农林科学院植物营养与资源研究所;北京市缓控释肥料工程技术研究中心;南华大学核科学技术学院;[杨凯劲; 王孟] 南华大学
通讯机构:
Institute of Plant Nutrition and Resource, Beijing Academy of Agricultural and Forestry Science, Beijing, China
关键词:
肥料;吸水率;保水材料;保水缓释肥;释放期
摘要:
开发具有保水缓释双重功能的新型肥料,对于提高水肥利用效率和保障农业可持续发展具有重要意义。该研究探索了纳米二氧化硅(SiO_2)对提升保水材料吸水率及改善保水缓释肥性能的效果,采用丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,首先通过水溶液原位聚合法制备了P(AA-AM)/SiO_2复合保水材料,然后采用双层包膜工艺制备了保水缓释肥,在合成保水材料时,丙烯酸和丙烯酰胺的质量比为3.5∶1,引发剂(过硫酸钾和亚硫酸钠)、交联剂(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)、增塑剂(丙三醇)和纳米SiO_2分别为单体质量的1%、0.04%、15%和2%。保水缓释肥采用转鼓包膜工艺制备,内包膜层为聚氨酯,占肥料核芯的3%,外包膜层为P(AA-AM)/SiO_2复合保水材料,占肥料核芯的24%。保水材料的形貌结构和热稳定性用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)和热重(Thermogravimetry,TG)表征,保水材料的吸水率用过滤法测定;采用土壤培养研究保水缓释肥的保水和持水性能,保水缓释肥的缓释性能用水浸泡法研究。结果发现:纳米SiO_2能较好地分散于基体P(AA-AM)保水材料中,与P(AA-AM)保水材料相比,添加纳米SiO_2的复合保水材料在去离子水和0.9% NaCl水溶液中的吸水率分别提高152%和87%,而且热稳定性显著提高;SEM和FTIR结果表明,纳米SiO_2能较好地分散于P(AA-AM)保水材料中,SiO_2表面含有的硅羟基增加了保水材料的交联密度。相比没有保水层的缓释肥,复合保水缓释肥的土壤持水率和保水率(培养25 d后)分别提高了25.5%和47.2%,肥料释放期由60 d增加到72 d。综上所述,纳米SiO_2显著提高了保水材料的吸水率,以此制备的复合保水缓释肥具有优异的保水和缓释能力,该研究为研发高效肥料、提高水肥利用效率提供了新思路。
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中文
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不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗剂量计算影响的研究
作者:
任建新;巩贯忠;马星民;姚鑫森;尹勇
期刊:
中华放射医学与防护杂志 ,2020年40(1):26-31 ISSN:0254-5098
通讯作者:
Yin, Y.
作者机构:
School of Physics and Technology, Wuhan University, Wuhan, 430072, China;[尹勇; 巩贯忠; 马星民] Radiation Physics Department of Shandong Cancer Hospital and Institute, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, 250117, China;[姚鑫森] School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang, 421001, China;[任建新] School of Physics and Technology, Wuhan University, Wuhan, 430072, China, Radiation Physics Department of Shandong Cancer Hospital and Institute, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, 250117, China
通讯机构:
[Yin, Y.] R;Radiation Physics Department of Shandong Cancer Hospital and Institute, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, China
关键词:
脑转移瘤;CT值;伪CT;剂量比较
摘要:
目的研究不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响,为基于磁共振(MR)图像进行放疗计划设计提供基础。方法选取35例接受放疗的脑转移瘤患者,每位患者在放疗前同一天分别进行CT和MR模拟定位,基于CT图像制定三维适形放射治疗(3D-CRT)或调强放射治疗(IMRT)计划为原计划Plan1。将CT图像和MR图像刚性配准,在CT和MR图像上勾画主要的组织和器官,计算各组织器官的群体化CT值。基于CT图像,采用3种CT值赋值法生成3组伪CT,分别为:全组织赋予140 HU;空腔、骨骼和软组织分别赋予-700、700和20 HU;不同组织器官分别赋予群体化的CT值。Plan1在3组伪CT上重新计算剂量分布,分别获得Plan2、Plan3、Plan4,然后比较这3组计划和Plan1的剂量学差异。结果骨骼、空腔平均CT值分别为(735.3±68.0)、(-723.9±27.0) HU,软组织的平均CT值基本分布在-70 ~ 70 HU。 Plan2、Plan3、Plan4相比Plan1的剂量差异依次减小,在剂量指标比较中,眼晶状体最大剂量差异最大,分别可达5.0%以上、1.5% ~ 2.0%、1.0% ~ 1.5%,其余剂量指标差异的95%置信区间上限基本不超过2.0%、1.2%、0.8%。在像素点剂量比较中,局部靶区病例中差异>1%的区域主要分布在靠近射野的皮肤处,而全脑靶区病例中主要分布在骨骼与空腔、软组织交界处,以及靠近射野的皮肤处。此外, CT值赋值法在3D-CRT的剂量学差异大于IMRT,在全脑靶区病例大于局部靶区病例。结论不同CT值赋值法对脑转移瘤放疗计划剂量计算的影响显著,对骨骼、空腔和软组织赋予合适CT值,剂量计算偏差可基本控制于1.2%以内,而对各组织器官赋予群体化的CT值,可进一步将偏差控制于0.8%以内,满足临床要求。
语种:
中文
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不同环境温度对30cm离子推力器三栅极组件的离子刻蚀速率影响分析
作者:
孙明明;耿海;龙建飞;杨俊泰
期刊:
推进技术 ,2020年41(1):121-131 ISSN:1001-4055
作者机构:
兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,甘肃兰州 730000;[龙建飞] 南华大学 核科学技术学院,湖南衡阳 421000;[孙明明; 杨俊泰; 耿海] 兰州空间技术物理研究所
关键词:
离子推力器;三栅极组件;环境温度;离子腐蚀速率
摘要:
为了对不同环境温度造成的30cm离子推力器三栅极组件离子刻蚀速率的影响进行分析,采用有限元仿真与试验验证相结合的方法,计算并试验验证了不同环境温度下的三栅极组件热平衡温度以及栅极间的相对位移变化,采用流体方法模拟了不同环境温度(20℃,-70℃,-120℃和-170℃)对三栅极组件的刻蚀影响,并结合短期寿命试验结果进行验证。结果显示:随着环境温度的降低,屏栅达到温度平衡的时间无变化,而加速栅温度平衡所需的时间则明显延长,20℃下的屏栅和加速栅热仿真结果与室温下推力器热平衡试验结果比对误差分别为7%和5%;其次环境温度的降低,会导致屏栅与加速栅的中心间距和边缘间距均缩小,而加速栅和减速栅的边缘间距却逐渐拉大,仿真结果与栅极热间距摄像测量结果符合性较好;根据三栅极组件的栅孔径扩大率随环境温度变化的计算结果来看,加速栅中心和减速栅边缘是离子刻蚀的主要位置,轰击至加速栅中心区域的离子数速率约是边缘的3倍,而轰击至减速栅边缘区域的离子数速率是中心的2.5倍,且环境温度的降低对加速栅中心区域离子刻蚀的影响更为强烈;经2100h的寿命试验验证,仿真结果与试验结果基本符合,误差经分析认为主要来自于流体方法的参数设置过程以及栅孔壁面均匀刻蚀的计算假设。
语种:
中文
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基于非支配排序遗传算法的辐射屏蔽多目标优化方法研究
作者:
曹奇锋;张震宇;陈珍平;马辉强;于涛
期刊:
核动力工程 ,2020年41(01):167-171 ISSN:0258-0926
通讯作者:
Chen, Zhenping(chzping@usc.edu.cn)
作者机构:
[曹奇锋; 张震宇; 陈珍平; 马辉强; 于涛] School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang;Hunan;421001, China;Hunan Engineering and Technology Research Center for Virtual Nuclear Reactor, Hengyang;[曹奇锋; 张震宇; 陈珍平; 马辉强; 于涛] Hunan
关键词:
辐射屏蔽;非支配排序;遗传算法;多目标优化
摘要:
为提高反应堆辐射屏蔽结构设计效率与设计性能,减少传统辐射屏蔽设计方法的主观经验影响。本文基于非支配排序遗传算法对反应堆屏蔽结构开展多目标优化方法研究,并开发了反应堆辐射屏蔽多目标优化计算分析程序;利用典型反应堆辐射屏蔽结构模型对此优化方法和计算程序开展了初步验证。结果表明,非支配遗传算法可正确有效地用于辐射屏蔽结构的设计,优化效果显著。
语种:
中文
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环形燃料芯块一维稳态温度场计算方法研究
作者:
马辉强;于涛;陈珍平;赵鹏程;谢金森;...
期刊:
核技术 ,2020年43(6):109-115 ISSN:0253-3219
通讯作者:
Yu, T.
作者机构:
[谢金森; 雷洲阳; 刘紫静; 陈珍平; 马辉强; 赵鹏程; 于涛] 南华大学核科学技术学院 衡阳421001;[谢金森; 雷洲阳; 刘紫静; 陈珍平; 马辉强; 赵鹏程; 于涛] 南华大学湖南省数字化反应堆工程技术研究中心 衡阳421001;[刘建星; 何清玲] 南华大学
通讯机构:
[Yu, T.] S;School of Nuclear Science and Technology, China
关键词:
环形燃料芯块;温度场;稳态导热
摘要:
环形燃料芯块(Annular Fuel Pellets)具有较低的运行温度,能够实现更高的功率密度,已成为先进核反应堆燃料元件的发展方向之一。由于双面冷却环形元件存在流量分配和热量分配问题,实心圆柱燃料芯块的温度场求解方法无法求解环形燃料芯块温度场。建立了环形燃料芯块一维稳态温度场计算模型,开发了环形燃料芯块温度场计算程序PTFA(Program of Temperature Field of Annular Fuel Pellets),并计算了不同功率密度、不同芯块厚度下的绝热面位置、最高温度以及芯块的温度场分布。最后用有限元程序COMSOL5.4验证了不同芯块厚度下不同功率密度的环形燃料芯块的绝热面位置、最高温度以及芯块温度场分布。结果表明:环形燃料芯块一维稳态温度场计算模型计算的结果与有限元方法计算的结果吻合很好,相对偏差小于0.2%,该模型可以用于环形燃料元件的热工水力计算分析。
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中文
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一回路腔室结构对自然循环铅基快堆堆芯流量分配特性影响研究
作者:
王天石;赵鹏程;刘紫静;谢金森
期刊:
核技术 ,2020年43(3):59-65 ISSN:0253-3219
通讯作者:
Zhao, P.
作者机构:
[赵鹏程] 南华大学 核科学技术学院 衡阳 421001;[赵鹏程] 南华大学 核燃料循环技术与装备湖南省协同创新中心 衡阳 421001;[谢金森; 刘紫静; 王天石] 南华大学
通讯机构:
[Zhao, P.] C;College of Nuclear Science and Technology, China
关键词:
一回路腔室几何结构;流量分配特性;铅基快堆;自然循环
摘要:
堆芯流量分配特性是自然循环铅基快堆热工水力设计的重要内容,一回路腔室几何结构是影响堆芯流量分配特性的重要因素之一。利用计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟小型模块化自然循环铅冷快堆(Small Modular Natural Circulation Lead-cooled Fast Reactor-10 MW,SNCLFR-10)一回路流场,分别研究一回路上腔室提升筒高度、中心测量柱半径及长度,下腔室深度、纵横比以及导流结构高度对堆芯流量分配特性的影响特性。研究结果表明:改变提升筒高度、中心测量柱半径及长度对堆芯流量分配特性影响较大;改变反应堆下腔室深度和下腔室纵横比对堆芯整体流量和流量分配特性所造成的影响不显著;在反应堆下腔室加装角状凸起形导流结构可有效改善下腔室流场,但无法有效改变堆芯流量分配特性。
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中文
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基于介形类生态特征评价湖南某铀矿山地表水放射性环境
作者:
陈亮;夏良树;刘江;刘珊;黄伟;...
期刊:
原子能科学技术 ,2020年54(8):1355-1360 ISSN:1000-6931
通讯作者:
Xia, L.
作者机构:
[陈亮] 南华大学资源环境与安全工程学院,湖南衡阳 421001;[陈亮] 衡阳市核燃料循环地质理论与技术重点实验室,湖南衡阳 421001;[夏良树; 陈亮] 南华大学核科学技术学院博士后流动站,湖南衡阳 421001;[王正庆; 刘珊; 刘江; 谢焱石; 唐振平; 黄伟] 衡阳市核燃料循环地质理论与技术重点实验室
通讯机构:
Post-doctoral Research Station, School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang, China
关键词:
介形类;水环境;评价;铀矿
摘要:
湖南某铀矿为我国一重要铀资源生产基地,长年的矿冶活动使该铀矿冶地域生态环境不可避免地遭到了一定程度破坏。本文以该铀矿冶地域介形类为研究对象,分析其分布与生态特征,并利用该生物评价本矿冶地域地表水放射性污染状况。结果表明,Cypridopsis vidua在溪流与河流中均有分布, Helerocypris incongruens仅发现于河流,两者丰度均不高。利用该两种介形类丰度及总丰度变化可指示水体铀浓度的变化,丰度越小,铀含量越大,反之亦然。Shannon-Wiener物种多样性指数与水体铀浓度呈明显负相关,表明也可利用介形类生物指数指示水体铀浓度。该生物指数明显偏低,说明该铀矿冶地域地表水环境质量需要改善,放射性污染应引起足够重视。
语种:
中文
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基于模糊多模型的堆芯功率控制
作者:
曾文杰;姜庆丰;谢金森;于涛
期刊:
原子能科学技术 ,2020年54(3):464-469 ISSN:1000-6931
通讯作者:
Yu, T.
作者机构:
[谢金森; 曾文杰; 于涛] 南华大学 核科学技术学院,湖南 衡阳 421001;[谢金森; 曾文杰; 于涛] 南华大学 核燃料循环技术与装备湖南省协同创新中心,湖南 衡阳 421001;[姜庆丰] 南华大学
通讯机构:
School of Nuclear Science and Technology, University of South China, Hengyang, China
关键词:
模糊多模型;堆芯功率控制;模糊PID控制器
摘要:
传统的堆芯功率PID控制器是基于单一功率水平处的堆芯局部模型设计的,难以准确描述整个堆芯功率水平范围的控制。因此,本文基于5个不同功率水平下的传递函数模型,通过三角隶属度函数加权,建立堆芯模糊多模型,并依据该模型设计堆芯功率模糊PID控制。以TMI型压水堆堆芯为对象,开展不同初始功率水平下的堆芯功率跟踪、堆芯进口温度扰动的控制仿真。结果表明,基于模糊多模型设计的堆芯功率模糊PID控制器可实现对堆芯功率的良好控制。
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利用改进的Gamow-like模型研究原子核的α衰变和质子放射性
作者:
程俊皓;陈玖龙;邓军刚;李小华
期刊:
原子核物理评论 ,2020年37(03):554-562 ISSN:1007-4627
作者机构:
南华大学核科学技术学院,湖南衡阳 421001;[邓军刚; 程俊皓; 陈玖龙; 李小华] 南华大学
关键词:
α衰变;质子放射;Gamow-like模型;静电屏蔽
摘要:
通过引入离心势和静电屏蔽效应对Gamow-like模型进行了改进,并将其用于α衰变和质子放射性研究,发现改进的Gamow-like模型能更好地符合实验数据。另外,还利用改进的Gamow-like模型预言了16个丰质子核的质子放射性的半衰期以及7个Z = 120超重核素(~(296-308)120)α衰变链上原子核的α衰变的半衰期,为将来在大科学装置上合成和鉴别这些新核素提供重要的理论参考。
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