核真空科學(xué)技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《核真空科學(xué)技術(shù)》由三部分組成：一是核真空科學(xué)技術(shù)概論，二是核電站泄漏檢測技術(shù)與輻照防護(hù)，三是核聚變真空科學(xué)技術(shù)。第一部分有2章，論述核能與核真空科學(xué)技術(shù)的內(nèi)涵及其應(yīng)用領(lǐng)域。第二部分有6章，闡述當(dāng)代裂變能核電站的構(gòu)成與泄漏檢測技術(shù)，以及輻照防護(hù)技術(shù)等；第三部分有12章，論述核聚變裝置的真空物理與技術(shù)，是《核真空科學(xué)技術(shù)》的重點，它對將于21世紀(jì)中期運行的聚變能發(fā)電站的相關(guān)真空技術(shù)——真空室的電磁沖擊振動與抗震支撐系統(tǒng)、真空室第一壁表面處理與維護(hù)、燃料氣體注入和固體彈丸高速注入、聚變廢氣抽運與活性氣體分離回收處理、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)真空參量時空分布的診斷測量、氫氛圍下的泄漏檢測，以及遙控處理等技術(shù)，作了全面系統(tǒng)地論述；對聚變真空技術(shù)的物理基礎(chǔ)——等離子體、等離子體與真空室構(gòu)體之間電磁相互作用，等離子體與器壁表面相互作用、表面物理、熱力學(xué)及低溫物理等，則作了簡明的闡述?！逗苏婵湛茖W(xué)技術(shù)》以工程技術(shù)實踐為主，兼顧物理基礎(chǔ)，以利于讀者能獨立地創(chuàng)新工作?！　　逗苏婵湛茖W(xué)技術(shù)》適合于核科學(xué)與工程、核電裝置建造與運行、電子物理與技術(shù)，以及真空與低溫技術(shù)等專業(yè)人員和管理人員的使用，也適合大學(xué)相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生用作教材或參考書。對科學(xué)技術(shù)感興趣的公眾讀者也可從閱讀中得到借鑒和啟迪。

作者簡介

朱毓坤，1935年12月出生于江蘇省無錫市。1958年畢業(yè)于清華大學(xué)無線電工程系電真空技術(shù)專業(yè)，分配到北京原子能研究所核聚變與等離子體物理研究室工作。1965年起參加核工業(yè)西南物理研究院的創(chuàng)建及中國環(huán)流器一號（HL-1）托卡馬克裝置的建設(shè)。1984年任真空技術(shù)與表面物理研究室主任，1986年任研究員，中國“863”高技術(shù)能源領(lǐng)域聚變堆加料與排灰課題組組長。1989-1991年受聘為歐共體聯(lián)合聚變研究所IET實驗部的訪問科學(xué)家，從事第一壁邊界物理研究。1991-1996年任核工業(yè)西南物理研究院環(huán)流器專家組成員。1906年受聘為核工業(yè)總公司核材料元件無損檢測中心工作委員，2004-2008年受聘為國防科技工業(yè)無損檢測泄漏檢測專業(yè)組成員。1979年參與創(chuàng)建中國真空學(xué)會，任中國真空學(xué)會理事與《真空科學(xué)與技術(shù)》編委；1989-1997年任中國真空學(xué)會常務(wù)理事；1984-1993年任中國真空學(xué)會核真空技術(shù)專委會副主任委員；1993-1997年任中國真空學(xué)會質(zhì)譜分析與檢漏技術(shù)專委會副主任委員。

書籍目錄

1 概論1.1 核能1.2 核真空科學(xué)技術(shù)1.2.1 加速器超高真空技術(shù)1.2.2 聚變真空科學(xué)技術(shù)2 核電站泄漏檢測技術(shù)與輻照防護(hù)2.1 核電站2.1.1 核裂變能發(fā)電的機理2.1.2 核電站的構(gòu)成2.1.3 核島——由核能產(chǎn)出蒸汽熱能的場所2.1.4 常規(guī)島——由蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為電能的場所2.1.5 核電站運行及功能描述2.1.6 核電站設(shè)備泄漏檢測的重要性2.2 核燃料棒的泄漏檢測技術(shù)2.2.1 核燃料棒的密封要求2.2.2 核燃料棒的充氦密封焊工序2.2.3 核燃料棒的有效檢漏時間Teff2.2.4 核燃料棒的泄漏檢測1）直接檢漏法2）標(biāo)準(zhǔn)漏孔3）背壓檢漏法2.3 蒸汽發(fā)生器的檢漏工藝2.3.1 蒸汽發(fā)生器檢漏的技術(shù)關(guān)鍵1）抽除大量水汽和氫氣的真空獲得技術(shù)2）全吸收吸槍罩-氦質(zhì)譜檢漏系統(tǒng)3）測定蒸汽發(fā)生器一次、二次側(cè)間總漏率的真空罩檢漏法2.3.2 秦山-期蒸汽發(fā)生器制造中的檢漏實踐1）蒸汽發(fā)生器的管子一管板焊縫（下簡稱管一板焊縫）的檢漏程序2）蒸汽發(fā)生器的總漏率檢測程序2.3.3 核電站蒸汽發(fā)生器的在役檢漏1）檢漏方法2）在役氦檢漏系統(tǒng)2.3.4 壓力容器氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)的討論2.4 核島化學(xué)管道系統(tǒng)的泄漏檢測2.4.1 大亞灣RCV-RAZ管道系統(tǒng)的氦氣泄漏檢測1）充氦檢漏法的試驗原理2）檢漏準(zhǔn)備3）用壓縮空氣氣泡法進(jìn)行預(yù)測試4）管道充氦一吸槍累積法檢漏5）RCV-RAZ系統(tǒng)檢驗過程中的問題及解決方案2.4.2 大亞灣核島TEG廢氣處理系統(tǒng)的氦質(zhì)譜檢漏1）真空-氦罩法檢漏基本原理2）真空-氦罩法檢漏前的準(zhǔn)備工作3）真空-氦罩法檢漏過程4）TEG系統(tǒng)真空法氦氣泄漏試驗中的技術(shù)問題2.4.3 大亞灣化學(xué)管道系統(tǒng)的泄漏檢測結(jié)果2.5 放射性同位素在檢漏技術(shù)中的應(yīng)用2.5.1 放射性同位素檢漏原理2.5.2 通用的同位素檢漏方法2.5.3 核反應(yīng)堆乏燃料棒的檢漏1）乏燃料棒在熱室內(nèi)的檢漏方法2）乏燃料棒的水下檢測方法2.6 核物理與輻射防護(hù)知識2.6.1 核物理與輻射防護(hù)的基礎(chǔ)知識1）原子結(jié)構(gòu)與放射性2）射線與物質(zhì)相互作用3）常用的輻射防護(hù)物理量2.6.2 輻射對人體健康的影響1）輻射的生物效應(yīng)2）輻射效應(yīng)的危險度3）影響輻射生物效應(yīng)的因素4）輻射對人體健康的影響……3 核聚變真空科學(xué)技術(shù)主要符號索引

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：現(xiàn)代社會是建立在對能源的巨大需求基礎(chǔ)之上的。能源的開發(fā)應(yīng)用水平，標(biāo)志著一個社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。有史以來，人類一直使用著化石燃料、風(fēng)力和水力等常規(guī)能源?；剂系膬α坑邢蓿以谑褂没剂现挟a(chǎn)生的溫室氣體（CO2）、有害氣體（SO2、NO2）和塵埃等廢物，它們對環(huán)境的有害影響將危及人類自身的生存。風(fēng)力和水力等常規(guī)能源是潔凈的能源，但它們受到地區(qū)性和季節(jié)性的限制較大。直到20世紀(jì)初，隨著核科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)原子核里蘊藏著無比巨大的能量——核能。這是人類發(fā)展史上劃時代的重大里程碑。核能是指核反應(yīng)過程中由于質(zhì)量損耗而轉(zhuǎn)換釋放出來的能量。它服從愛因斯坦質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式E＝mc2（E為能量，M為質(zhì)量損耗，C為光速）。人類通過幾十年的實踐證實：核能是人類可應(yīng)用的安全可靠、清潔高效的能源，且儲量豐富。地殼里蘊藏的核裂變?nèi)剂腺Y源超過地球上有機燃料總和的20倍；而海洋中每噸海水可提取的核聚變?nèi)剂想渚圩兎磻?yīng)所釋放的能量相當(dāng)于350噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒所釋放的能量。所以，地球上的核聚變?nèi)剂腺Y源極為豐富。因此，核能是當(dāng)代可持續(xù)發(fā)展的重要能源，其中核聚變能更將是人類取之不盡、用之不竭的潔凈能源。核能研究的最終目標(biāo)是原子能的和平應(yīng)用。把核反應(yīng)釋放出來的核能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)核電功率的工業(yè)生產(chǎn)和市場銷售，造福人類。釋放核能的核反應(yīng)可區(qū)分為重核裂變反應(yīng)和輕核聚變反應(yīng)兩類。核反應(yīng)釋放核能的同時還伴隨著釋放出強烈的輻射。核輻射對生物細(xì)胞有殺傷作用，有害人類健康。因此，確保包容核輻射物的設(shè)備和部件的密封完整性非常重要。泄漏檢測技術(shù)在核能開發(fā)研究中一直持有重要的地位，它隨同原子能科學(xué)技術(shù)一走發(fā)展。例如，20世紀(jì)40年代前期在美國研制原子彈曼哈頓計劃的支持下，明尼蘇達(dá)州立大學(xué)的尼爾（Nier）教授設(shè)計研制成世界上第一臺具有氣體分析器的氦質(zhì)譜檢漏儀。它使用熟陰極電離室和磁偏轉(zhuǎn)分析器，以氦氣作為示漏氣體，成功地應(yīng)用于美國橡樹嶺鈾分離工廠的電磁分離裝置真空系統(tǒng)的精細(xì)檢漏，開創(chuàng)了密封性能檢測的氦質(zhì)譜檢漏時代。1945年以后，氦質(zhì)譜檢漏儀經(jīng)過不斷的開發(fā)，檢漏靈敏度和抗污染能力提高，檢漏模式和檢漏方法多樣化，機械手遙控操作和儀器智能化等方面都有了很大的進(jìn)展。氦質(zhì)譜檢漏儀現(xiàn)已推廣應(yīng)用到各行業(yè)產(chǎn)品的密封性能精細(xì)檢測。此外，核燃料鈾提煉和濃縮工藝采用的擴(kuò)散法和藹心分離法，使用大規(guī)模的機械真空抽氣機組，推動了高性能機械真空泵和渦輪分子泵的開發(fā)與應(yīng)用。

編輯推薦

《核真空科學(xué)技術(shù)》：核工業(yè)西南物理研究院科學(xué)技術(shù)叢書。

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