12月17日，我國(guó)首臺(tái)中子織構(gòu)譜儀——中子織構(gòu)衍射儀在我院成功完成了我國(guó)自主研發(fā)的鋯合金以及變壓器用硅鋼織構(gòu)測(cè)量，測(cè)量結(jié)果證明：該臺(tái)譜儀能夠解決當(dāng)前工程建設(shè)中面臨的諸多實(shí)際問題，首次實(shí)現(xiàn)了中子散射技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。 

　　據(jù)中子散射研究室的織構(gòu)譜儀負(fù)責(zé)人李眉娟博士介紹：我院的中子織構(gòu)衍射儀主要性能指標(biāo)--樣品處中子通量位居國(guó)際同類譜儀前三，比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我國(guó)織構(gòu)衍射儀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，如圖1所示。國(guó)際著名的中子織構(gòu)衍射儀專家-德國(guó)的布羅克邁爾教授就國(guó)內(nèi)首臺(tái)中子織構(gòu)衍射儀測(cè)量的織構(gòu)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)稱“這是一個(gè)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果非常振奮人心”。目前CARR堆織構(gòu)譜儀已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的核工業(yè)領(lǐng)域開展了鋯合金織構(gòu)測(cè)量，工業(yè)用變壓器硅鋼材料、鎂鋁復(fù)合材料等的織構(gòu)測(cè)量分析，國(guó)內(nèi)用戶對(duì)CARR中子織構(gòu)衍射儀的測(cè)量結(jié)果給出了高度評(píng)價(jià)。 

　　                          圖1 國(guó)際上不同織構(gòu)衍射儀測(cè)得的鋯-4合金織構(gòu)極圖 

　　                                       （上圖：中國(guó)；中圖：美國(guó)；下圖：澳大利亞）  

　　 中子織構(gòu)衍射儀是一臺(tái)超級(jí)“顯微鏡”，可以描寫多晶材料在制備、加工及服役等過程中晶粒在某些方向形成的擇優(yōu)排列程度，它可開展模擬實(shí)際工況下的織構(gòu)測(cè)量，研究服役性能，為材料的服役性能及高性能材料的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。經(jīng)過中子織構(gòu)衍射儀的準(zhǔn)確測(cè)量，可以知道材料的織構(gòu)情況，進(jìn)而通過不同工藝對(duì)織構(gòu)進(jìn)行調(diào)整控制，從而要得到所需要的性能，進(jìn)一步挖掘材料的潛力，這無論是對(duì)于已有的或者新型的材料都非常必要?？梢詰?yīng)用于和我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的口杯、臉盆、易拉罐等筒形物品制造材料的研制，以及汽車的外殼鋼板等各種工業(yè)領(lǐng)域材料的研究。 

　　 國(guó)外自上世紀(jì)五十年代起，已逐漸將中子衍射技術(shù)應(yīng)用到各種工業(yè)、航空航天、考古及地質(zhì)等領(lǐng)域材料的織構(gòu)研究中，幫助解決了許多實(shí)際領(lǐng)域的重大問題。我國(guó)以前沒有中子織構(gòu)測(cè)試平臺(tái)，這種情況在一定程度上制約了很多重要材料國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。2012年8月，我國(guó)首臺(tái)中子織構(gòu)譜儀在原子能院建成，原子能院中子織構(gòu)研究小組自主設(shè)計(jì)和研制了譜儀的關(guān)鍵部件，研發(fā)了中子織構(gòu)自動(dòng)化測(cè)控軟件。 

　　國(guó)內(nèi)首臺(tái)中子織構(gòu)衍射儀的成功建造并投入使用，為國(guó)內(nèi)材料織構(gòu)的研究提供了一個(gè)全新的實(shí)驗(yàn)手段，并且開辟了一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。這臺(tái)譜儀也為我國(guó)工業(yè)、軍用、航空航天及其它材料研究和民用領(lǐng)域等國(guó)家重大需求提供了先進(jìn)的測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)支撐手段，對(duì)今后材料的合理、充分使用以及軍用和民用新材料的開發(fā)具有重大應(yīng)用價(jià)值。 

     中國(guó)先進(jìn)研究堆CARR

　　中國(guó)先進(jìn)研究堆(CARR)位于中國(guó)原子能科學(xué)研究院內(nèi)，工程建筑面積約18000m2，占地面積約2.3公頃，是由反應(yīng)堆及其相關(guān)輔助系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)施組成的大型核科學(xué)工程，中國(guó)原子能科學(xué)研究院負(fù)責(zé)該工程的設(shè)計(jì)、建造和營(yíng)運(yùn)。從堆型選擇到反應(yīng)堆主工藝設(shè)計(jì)和調(diào)試，全部由中國(guó)原子能科學(xué)研究院承擔(dān)。廠房及輔助工藝由核工業(yè)第四研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，土建和安裝由核工業(yè)二四建設(shè)公司、二三建設(shè)公司承擔(dān)。反應(yīng)堆主要設(shè)備的研制，是由CARR工程部組織國(guó)內(nèi)相關(guān)廠家共同技術(shù)攻關(guān)完成。

　　CARR無論從中子注量率水平還是研究堆的品質(zhì)因子看,在國(guó)際上處于前7名位置。亞洲的主要研究堆中,CARR的中子注量水平是最高的。CARR采用緊縮堆芯反中子阱型核設(shè)計(jì)概念和使用UxSix-Al彌散型新型燃料元件, 最后選定堆型為稍加壓輕水冷卻和慢化、重水反射的反中子阱型池內(nèi)桶式結(jié)構(gòu)(圖l)；主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

　　CARR堆功率60MW,其堆型對(duì)于獲得中子能譜的空間分離,在重水反射層中獲得較高的熱中子注量率水平以及大的中子可利用空間等方面獨(dú)具特色。考 慮到當(dāng)今研究堆燃料低濃化的要求,CARR選用235U富集度為20%、芯體含鈾密度為4.3克/立方厘米的U3Si2-Al彌散體作燃料芯體, 鋁作包殼的平板型燃料組件。在重水反射層內(nèi)最大熱中子注童率能達(dá)到,品質(zhì)因子()能達(dá)的水平, 已屬世界研究堆參數(shù)的先進(jìn)行列。 

　　CARR堆于2012年3月13日完成滿功率穩(wěn)定運(yùn)行72小時(shí)，2012年8月21日至25日，CARR堆中子散射科學(xué)平臺(tái)“一期”7臺(tái)譜儀成功完成帶束熱調(diào)試。

　　如圖，高壓粉末譜儀,原子能院自主設(shè)計(jì)建造的高分辨粉末譜儀,殘余應(yīng)力譜儀,與德國(guó)合作的織構(gòu)、四圓和三軸譜儀,與中科院化學(xué)所合作的反射和小角譜儀已經(jīng)建成。中子照相譜儀,與中科院物理所合作的三軸譜儀,冷中子三軸譜儀和廣譜譜儀已經(jīng)得到國(guó)家的項(xiàng)目支持，正在建設(shè)中。其他幾臺(tái)譜儀目前正在規(guī)劃建設(shè)中。