面向核军控核查的基于 252 Cf源驱动金属铀部件属性研究
发布时间：2024-06-12 01:42
核武器具有大规模的破坏性和杀伤力,核武器的存在和发展严重地威胁着全球的安全和人类的生存。为此,许多国家提出禁止核试验、削减核武器和反对核扩散的要求。核军控与核武器的相关条约能否得到有效执行,其核心在于核查。高浓缩金属铀部件,既是核武器制造的主要原料又是核武器生产之关键所在。因此,金属铀部件是核军控核查中重要的研究对象,能够迅速并且高精度的识别或判断出其特性,关系到能否在一系列核材料检测过程甚至国际政治斗争中处于主动地位,还关系到一个国家的领土安全和人民的生死存亡。研发准确有效的核查技术,成为国际社会必须直面的重大课题。鉴于高浓缩金属铀部件的使用会带来敏感的政治问题和遇到强辐射的危害,开展实际的核试验及研究尤为困难。为此,本文针对面向核材料特性研究的金属铀材料(构成核武器或原子弹之“心脏”)的本质属性,依托国家自然科学基金项目(项目编号:61175005,11605017),重庆大学中央高校基本科研业务费重点项目(项目编号:CDJZR11120006)以及中国工程物理研究院实验室研究项目(项目编号:676)等科研课题,采用蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)方法,基于252...
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 研究的目的与意义
1.4 论文主要研究内容
2 基于252Cf源驱动噪声分析法的基本理论
2.1 基本原理
2.2 测量系统
2.2.1 中子脉冲序列信号测量
2.2.2 时域相关信号测量
2.3 基于252Cf源驱动核材料的数学基础
2.3.1 中子自发裂变的数学统计模型
2.3.2 中子诱发裂变点堆模型
2.3.3 多通道中子之间的数学统计特征
2.3.4 252Cf源与探测器间的互相关函数
2.4 本章小结
3 金属铀部件富集度属性研究
3.1 基于时域相关的金属铀部件属性识别方法
3.2 金属铀部件属性测量实现方法
3.2.1 蒙特卡罗方法及其软件包MCNP
3.2.2 金属铀部件仿真系统构成
3.2.3 金属铀部件属性测量MCNP仿真实现
3.3 金属铀部件富集度属性识别机理
3.3.1 测量及其识别原理
3.3.2 基于相关函数间距的富集度分析与识别
3.4 金属铀部件富集度属性识别仿真研究
3.4.1 仿真结果及对比分析
3.4.2 仿真结果与实验测量对比分析
3.4.3 核反应截面仿真计算及对比研究
3.5 本章小结
4 金属铀部件质量属性研究
4.1 能量相关的中子输运理论
4.2 质量属性识别研究
4.2.1 不同能量区间仿真结果及分析
4.2.2 中子净增殖研究及分析
4.3 本章小结
5 金属铀部件几何形状属性研究
5.1 增殖系统临界条件
5.2 金属铀部件几何形状与临界的关系
5.3 几何形状属性测量仿真研究
5.3.1 不同质量、不同尺寸球形铀部件仿真
5.3.2 相同质量、不同形状铀部件测量仿真
5.4 基于PCA-LSSVM的几何形状识别研究
5.4.1 主元分析方法(PCA)
5.4.2 最小二乘支持向量机(LSSVM)
5.4.3 基于PCA-LSSVM方法的几何形状识别
5.5 基于裂变中子时间相关信号的几何形状识别研究
5.5.1 裂变中子和散射中子仿真结果及讨论
5.5.2 裂变中子“时间相关”信号仿真结果
5.5.3 几何形状识别的优化
5.6 本章小结
6 金属铀部件反射层效应属性研究
6.1 反射层的作用
6.2 反射层效应测量仿真实验的构造
6.3 相同质量铀部件反射层效应的测量分析
6.3.1 不同厚度反射层效应测量仿真研究
6.3.2 不同材料、不同厚度反射层效应测量仿真研究
6.4 不同质量反射层效应仿真研究
6.5 本章小结
7 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
B.作者在攻读学位期间参加的科研项目及取得的成果目录
本文编号：3993030
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 研究的目的与意义
1.4 论文主要研究内容
2 基于252Cf源驱动噪声分析法的基本理论
2.1 基本原理
2.2 测量系统
2.2.1 中子脉冲序列信号测量
2.2.2 时域相关信号测量
2.3 基于252Cf源驱动核材料的数学基础
2.3.1 中子自发裂变的数学统计模型
2.3.2 中子诱发裂变点堆模型
2.3.3 多通道中子之间的数学统计特征
2.3.4 252Cf源与探测器间的互相关函数
2.4 本章小结
3 金属铀部件富集度属性研究
3.1 基于时域相关的金属铀部件属性识别方法
3.2 金属铀部件属性测量实现方法
3.2.1 蒙特卡罗方法及其软件包MCNP
3.2.2 金属铀部件仿真系统构成
3.2.3 金属铀部件属性测量MCNP仿真实现
3.3 金属铀部件富集度属性识别机理
3.3.1 测量及其识别原理
3.3.2 基于相关函数间距的富集度分析与识别
3.4 金属铀部件富集度属性识别仿真研究
3.4.1 仿真结果及对比分析
3.4.2 仿真结果与实验测量对比分析
3.4.3 核反应截面仿真计算及对比研究
3.5 本章小结
4 金属铀部件质量属性研究
4.1 能量相关的中子输运理论
4.2 质量属性识别研究
4.2.1 不同能量区间仿真结果及分析
4.2.2 中子净增殖研究及分析
4.3 本章小结
5 金属铀部件几何形状属性研究
5.1 增殖系统临界条件
5.2 金属铀部件几何形状与临界的关系
5.3 几何形状属性测量仿真研究
5.3.1 不同质量、不同尺寸球形铀部件仿真
5.3.2 相同质量、不同形状铀部件测量仿真
5.4 基于PCA-LSSVM的几何形状识别研究
5.4.1 主元分析方法(PCA)
5.4.2 最小二乘支持向量机(LSSVM)
5.4.3 基于PCA-LSSVM方法的几何形状识别
5.5 基于裂变中子时间相关信号的几何形状识别研究
5.5.1 裂变中子和散射中子仿真结果及讨论
5.5.2 裂变中子“时间相关”信号仿真结果
5.5.3 几何形状识别的优化
5.6 本章小结
6 金属铀部件反射层效应属性研究
6.1 反射层的作用
6.2 反射层效应测量仿真实验的构造
6.3 相同质量铀部件反射层效应的测量分析
6.3.1 不同厚度反射层效应测量仿真研究
6.3.2 不同材料、不同厚度反射层效应测量仿真研究
6.4 不同质量反射层效应仿真研究
6.5 本章小结
7 总结与展望
致谢
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
B.作者在攻读学位期间参加的科研项目及取得的成果目录
本文编号：3993030
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3993030.html
