能源與動力工程學院本科生專業實習報告
（一）學生姓名 conan 學號
專業班級
指導教師
提交時間 2023年9月
一、實習目的及意義
按照《西安交通大學本科生生產實習工作管理辦法》與2011級本科生專業培養方案的要求，專業實習是本科生培養方案中規定的重要實踐性教學環節，它的主要目的是使學生通過接觸社會，擴大視野，熟悉專業，了解行業現狀和發展動態；通過現場參觀，了解相關產品研發、設計、製造及生產管理過程，獲得對工業生產過程的感性認識和實際體驗，鞏固和深化所學基礎理論知識。其意義在於增強學生實踐能力，是培養學生提高分析問題和解決問題的能力以及綜合運用所學基礎知識和基本技能的重要途徑，同時為後繼課程學習打下堅實的基礎。
二、實習內容
在2023年6月30日至2023年7月11日期間，我係核工程方向60餘名同學圍繞西北核技術研究所進行了知識普及與參觀學習等活動。。西北核技術研究所從50年代後期開始籌建，2023年正式成立，是以核科學與技術為主要研究領域的多學科綜合性研究機構。研究所是雷射與物質相互作用國家重點實驗室依託單位之一，強脈衝輻射模擬國家重點實驗室也在此所。
該所的主管單位早期是國防科工委，國防科工委撤消後，它的主管單位是**備部。該所早期的位址是新疆馬蘭，後搬遷到西安。該研究所科研範圍較廣泛，設有核技術及應用、工程力學、無機化學、物理電子學、電磁場與微波技術、訊號與資訊處理等六個主幹學科以及計算機應用技術、控制理論與控制工程、計算數學等相關學科。
主要的研究方向有：射線(粒子束)與物質的相互作用，脈衝射線(中子、γ、x、電子)探測技術，核輻射效應，輻射探測技術與成象，雷射技術，高功率微波技術，脈衝功率技術，電磁脈衝技術，訊號、資訊處理理論與技術，計算物理，放射化學與放射分析化學，無機氟化物合成與應用技術，同位素質譜分析技術，輻射流體力學，**理論及應用技術，固態材料動態效能研究和強動載實驗技術，力學診斷技術，衝擊、振動與雜訊，自動控制技術等。該所師資力量雄厚，共有科技人員近1000人，其中研究員、副研究員和高階工程師400餘名，從本所專家中產生中國科學院和中國工程院院士10名。
此外，也建有比較完善配套的實驗室體系，如脈衝反應堆，「閃光二號」強流相對論電子束加速器，「強光一號」高劑量率γ和x射線裝置，「春雷號」大型有界波電磁脈衝模擬裝置，「晨光號」加速器，dpf－200脈衝x 射線裝置，中子發生器，不同功率的高功率微波源，雷射共振電離質譜系統，系列準分子雷射器，30萬居里鈷源，銀河－ⅲ百億次並行計算機等大型實驗裝置。
西北核技術研究所與我們學校開展過多項合作，更有部分畢業生來此工作，該所的科研生產方向與我們的專業方向有很多的相似之處，這裡是我們將課本知識與實踐相結合的理想場所。前期實習階段，西北核技術研究所的優秀教師為我們做了良好的理論知識的培訓與文化理念的薰陶。分別進行了以下課題的講座：
1、強輻射易損性研究、空間輻射單粒子效應發展趨勢；2、西安脈衝堆組成原理；3、z箍縮驅動源關鍵技術；4、西安脈衝堆應用；5、核輻射效應研究進展；6、輻射安全基礎知識。後期實習階段，我們走進制於灞橋的西核所實驗基地，參觀了三室反應堆與九室反應堆，並深入了解了研究所的發展歷史。
關於西安脈衝反應堆的講解是其中重要的乙個環節。脈衝反應堆分為熱中子脈衝堆和快中子脈衝堆兩類。中國建成了一座鈾氫鋯脈衝反應堆，這是以鈾氫鋯作燃料的反應堆。
它主要以氫作為慢化劑，當功率公升高時，溫度就會提高，氫的慢化作用減弱，反應性立即降低，反應堆有很大的瞬發負溫度係數，因而呈脈衝執行。脈衝反應堆除了用來培訓人員、從事研究工作和生產短壽命放射性同位素外，還可用來**癌症、中子照相、活化分析及輻照燃料
和材料。它能在很短時間間隔內達到超臨界狀態，從而產生很高脈衝功率和很強中子通量，並能安全可靠地多次重複執行。
西安脈衝堆既能穩態執行，又能安全地以脈衝或方波方式執行，穩態額定功率 2mw，最大脈衝峰功率 4200mw，具有一堆多功能的獨特之處。西安脈衝堆具有國內外同類堆所具有的固有安全性高、用途廣泛、結構簡單及執行維護方便等顯著特點。與國外同類堆 triga-ⅲ相比，不僅全面達到了其效能指標，而且在某些方面還有所突破或改善。
西安脈衝反應堆裝置由反應堆本體、反應堆主、輔系統及實驗輻照裝置所組成。該堆是一座小型池式研究堆，採用鈾氫鋯燃料-慢化劑粗棒狀元件、石墨和輕水作反射層。堆芯靠池水自然迴圈冷卻，池水則由冷卻系統建立強迫迴圈，將熱量載帶釋放於外環境。
反應堆本體主要包括反應堆水池及水池蓋板、池內構件、堆內構件及堆芯部件、堆橋、控制棒驅動機構等裝置及部件，反應堆水池內徑 2.5m、深 8.5m，以 8mm厚的鋁質覆面襯裡，其外部為 2m 厚的重混凝土結構作遮蔽。
一座不鏽鋼堆橋固定在堆水池頂部，其上安裝有 5 臺穩態控制棒驅動機構和 1 臺脈衝棒驅動機構以及單晶矽輻照裝置驅動機構、水溫測量裝置等。6 塊方形水池蓋板安裝在堆橋兩側，分別以鉸鏈與水池壁相聯。每塊蓋板都由不鏽鋼骨架和有機玻璃製成，便於觀察堆內狀況。
堆芯安裝在水池底部**，由堆芯支架支承並與池底固定連線。堆芯燃料元件由不鏽鋼作包殼材料，外徑 37.2mm，總長 760mm，每根燃料元件中裝有 3 塊 uzrh
1.6芯體，芯體中插有鋯合金棒。元件兩端還各裝有 1 塊石墨芯塊，用作堆芯的軸向中子反射層。
上、下端塞與包殼管由氬弧自動焊環縫焊連線，內充 0.1mpa 氦氣。為了補償燃料、石墨芯體與包殼的不同熱膨脹以及燃料、石墨芯體的輻照腫脹，芯體與上端塞及芯體與包殼管之間分別留有適當的軸向和徑向間隙。
西安脈衝堆燃料元件較原型脈衝堆燃料元件作了改進和提高：(1)提高了燃料芯體中鈾的質量比。原型堆元件中鈾的質量比為 8.
5%，而西安脈衝堆提高到12%，每根燃料元件中235u 含量達 57.1g，而原型脈衝堆每根元件中235u 含量為 39.7g。
（2)適當調整了燃料元件芯體與包殼間徑向間隙及芯體與上端塞間的軸向間障，以適應西安脈衝堆高效能執行的要求。
三、實習收穫及體會
通過西北核技術研究所的老師們的悉心講解，我對西核所的過往與今後的發展有了詳細的了解，對核技術的諸多應用有了更為深入淺出的認識。西安脈衝反應堆多年來的執行和實驗應用表明，該堆的各項功能及各項效能指標符合設計要求，達到了工程立項的預期目標。西安脈衝堆是一座執行效能良好、安全可靠性好的研究堆。
西安脈衝堆與國內第一座脈衝堆相比，無論是功能、應用效能和實驗裝置，還是在系統、裝置的質量和可靠性等方面都取得了全面提高和進步；與國內在役的其它研究堆相比，在不規則堆芯的設計和分析、有關系統和裝置的效能、以及實驗裝置的設計等方面，也取得了顯著的進步；與國外同類堆 triga-ⅲ相比，在穩態滿功率執行的安全穩定性以及對事故防禦方面有所提高，脈衝執行效能指標也有所突破。西安脈衝堆已經展現出良好的應用特性和廣闊的應用前景。該堆型在國內的推廣應用，必將為促進我國核技術的發展、核技術應用水平的普及和提高作出貢獻。
西核所的參觀之旅更增加了我對本專業的熱愛，讓我矢志成為乙個有理想有能力的核科學技術人才！
四、存在的問題與建議
此次實習活動收穫頗豐，很有意義，但是希望今後活動流程可以安排的更為緊湊，節約時間。
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