乏燃料贮运用铝基碳化硼复合材料的屏蔽性能计算 被引量：10

1

作者 戴龙泽 刘希琴 +1 位作者 刘子利 丁丁 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期104-109,共6页

采用蒙特卡罗方法,利用MCNP程序计算了在中子能量为0.5—20 MeV,235U核热中子裂变源条件下,厚度为3—9 cm、碳化硼含量5%—15%的铝基碳化硼复合材料在空气、水、200—1400 ppm(1 ppm=10 6)硼酸溶液介质中的中子透射系数.结果表明:B4C/A... 采用蒙特卡罗方法,利用MCNP程序计算了在中子能量为0.5—20 MeV,235U核热中子裂变源条件下,厚度为3—9 cm、碳化硼含量5%—15%的铝基碳化硼复合材料在空气、水、200—1400 ppm(1 ppm=10 6)硼酸溶液介质中的中子透射系数.结果表明:B4C/Al复合材料的透射系数随碳化硼含量和材料厚度的增加而减少,随中子能量的升高而增大,而硼酸浓度的改变对中子透射系数影响不大.B4C/Al复合材料在水中比硼酸中更能发挥其屏蔽效果,在空气中屏蔽特性显现出"反转"现象,中子能量高于5 MeV时透射系数几乎没有变化.在裂变源条件下的B4C/Al复合材料中子透射系数均比稳定源20 MeV低.介质的中子屏蔽效果是硼酸溶液>水>空气,水介质的中子透射系数与介质厚度呈指数下降关系,裂变源和稳定源条件下分别近似为e 0.71x和e 0.669x,x为厚度(cm). 展开更多

关键词 蒙特卡罗 乏燃料设备 中子吸收材料 B4C Al

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含B中子吸收材料的研究进展 被引量：9

2

作者 刘桂荣 裴燕斌 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2018年第5期1-5,共5页

由于B元素具有高的中子吸收截面,含B中子吸收材料广泛应用于燃料贮存、运输及中子屏蔽防护方面。介绍了铝基碳化硼（B4C/Al）、硼钢、含B聚合物及铝基钨硼复合材料（Al/W/WC/B4C）的制备工艺、性能特点及应用。

关键词 中子吸收材料 B

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Al-B_(4)C中子吸收材料的电化学腐蚀行为研究

3

作者 李奎江 郑亚菲 《河南科技》 2024年第6期87-90,共4页

【目的】研究Al-B_(4)C中子吸收材料的电化学腐蚀性能。【方法】采用球磨混粉-压力成型-真空烧结的方法制备了4种不同碳化硼含量的Al-B_(4)C复合材料,并对材料进行电化学腐蚀试验,腐蚀溶液为5%NaCl溶液。【结果】结果表明:碳化硼含量30... 【目的】研究Al-B_(4)C中子吸收材料的电化学腐蚀性能。【方法】采用球磨混粉-压力成型-真空烧结的方法制备了4种不同碳化硼含量的Al-B_(4)C复合材料,并对材料进行电化学腐蚀试验,腐蚀溶液为5%NaCl溶液。【结果】结果表明:碳化硼含量30%以下时,材料的耐腐蚀性能随着碳化硼含量的增加逐渐增强;碳化硼含量达到40%时,材料的耐腐蚀性迅速下降,且4种材料在各自电位区间发生了钝化现象。【结论】碳化硼含量10%时钝化现象最明显,材料腐蚀方式主要以点蚀为主。 展开更多

关键词 Al-B_(4)C复合材料 中子吸收材料 电化学腐蚀 微观组织

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核电乏燃料贮存用中子吸收材料的发展及趋势 被引量：6

4

作者 王傲松 刘翠波 孟氢钡 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI 2016年第2期233-236,243,共5页

对常用的核电厂乏燃料贮存用中子吸收材料以及相应的乏燃料贮存格架结构形式进行了讨论,按照HAF102的要求提出了一种新型乏燃料贮存格架结构设计,并据此讨论了中子吸收材料的发展方向与实现路径,提出了后续中子吸收材料的研发思路。

关键词 中子吸收材料 乏燃料贮存 发展现状

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热压碳化硼的热导率和膨胀系数 被引量：5

5

作者 王零森 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期111-113,共3页

用激光闪烁法测定碳化硼的导热系数,用DF 1500膨胀仪测定热膨胀系数,研究了其热导率与温度、孔隙度和晶粒度的关系.研究结果表明:碳化硼热导率与温度的关系可表示为1/λ=2+0.0055t或1/λ=(6.28t+1840)×105;热导率与孔隙度的关系可... 用激光闪烁法测定碳化硼的导热系数,用DF 1500膨胀仪测定热膨胀系数,研究了其热导率与温度、孔隙度和晶粒度的关系.研究结果表明:碳化硼热导率与温度的关系可表示为1/λ=2+0.0055t或1/λ=(6.28t+1840)×105;热导率与孔隙度的关系可表示为λ=λs(1-θ)/(2+2.2θ)或λ=λs(1-1.5θ);当θ=0.08,且在室温时,碳化硼平均热膨胀系数为4.4×10-6/K,从而可保证该材料在快中子反应堆中安全使用. 展开更多

关键词 碳化硼 热导率 热膨胀系数 热压 温度 孔隙度 晶粒度 快中子反应堆 控制材料

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B_4C-Al中子吸收材料拉伸性能及断裂机理 被引量：4

6

作者 王美玲 李刚 +4 位作者 陈乐 刘晓珍 孙长龙 刘云明 刘超红 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期883-887,共5页

为评价粉末冶金法制备的B4C-Al中子吸收材料的力学性能,采用静态拉伸的试验方法研究板材的室温及高温拉伸性能,并运用扫描电镜进行断口形貌观察,对复合材料的断裂机理进行讨论。研究表明:室温下,B4C质量分数为30%的B4C-Al复合板材的屈... 为评价粉末冶金法制备的B4C-Al中子吸收材料的力学性能,采用静态拉伸的试验方法研究板材的室温及高温拉伸性能,并运用扫描电镜进行断口形貌观察,对复合材料的断裂机理进行讨论。研究表明:室温下,B4C质量分数为30%的B4C-Al复合板材的屈服强度为200 MPa,抗拉强度为250 MPa,断后伸长率为2.5%;在实验范围内,随着温度的升高,材料的抗拉强度和屈服强度下降,并趋于一致,材料的断后伸长率增加并达到最大值。复合材料的断裂宏观表现为脆性断裂,断裂是由基体内微孔隙成核、聚集和基体与增强相的界面脱粘断裂的共同作用造成的。 展开更多

关键词 中子吸收材料 粉末冶金法 复合材料 拉伸性能 断裂机理

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乏燃料贮存格架自主化设计 被引量：4

7

作者 朱自强 贺小明 +2 位作者 毛星明 黄然 曹艳芳 《机械研究与应用》 2015年第5期101-103,共3页

乏燃料贮存格架是核电厂内存放乏燃料组件的关键设备,为了实现SNG乏燃料贮存格架的自主化设计,参考美国第三代核电技术AP1000乏燃料贮存格架的设计,并结合国内相关核电厂乏燃料贮存格架设计经验,优化了螺纹支腿等相关设计,并实现了该设... 乏燃料贮存格架是核电厂内存放乏燃料组件的关键设备,为了实现SNG乏燃料贮存格架的自主化设计,参考美国第三代核电技术AP1000乏燃料贮存格架的设计,并结合国内相关核电厂乏燃料贮存格架设计经验,优化了螺纹支腿等相关设计,并实现了该设备的国产化,特别是自主研制了中子吸收材料,并完成了各项安全分析并进行试验验证。自主化设计的乏燃料贮存格架在贮存容量、临界安全、抗震、热工水力等各方面性能均满足我国相关法规及标准的要求。 展开更多

关键词 核电厂 乏燃料贮存格架 中子吸收材料 自主化设计

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轻水堆核电站乏燃料贮存格架及运输容器用硼铝材料介绍 被引量：4

8

作者 谭功理 卢可可 石立波 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI CAS 2014年第2期466-470,486,共6页

介绍了轻水堆核电站乏燃料贮存格架及运输容器用硼铝中子吸收材料的研究、开发和使用现状,主要包括铝/硼合金、铝/碳化硼合金、铝/碳化硼金属陶瓷和铝/碳化硼金属基复合材料,最后对这些已开发的硼铝中子吸收材料从材料性能、使用经验和... 介绍了轻水堆核电站乏燃料贮存格架及运输容器用硼铝中子吸收材料的研究、开发和使用现状,主要包括铝/硼合金、铝/碳化硼合金、铝/碳化硼金属陶瓷和铝/碳化硼金属基复合材料,最后对这些已开发的硼铝中子吸收材料从材料性能、使用经验和经济学等方面做了综合的对比和分析,认为目前第三代核电站普遍使用的铝/碳化硼金属基复合材料虽然从理论和试验上认为可满足要求,但还需经过长期的实际使用验证,而我国也应当开发能够满足我国核能行业快速发展需求且具有自我知识产权的中子吸收材料。 展开更多

关键词 硼铝材料 中子吸收材料 核电站

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粉末冶金法制备铝基碳化硼复合材料的研究进展 被引量：4

9

作者 陈锦 熊宁 +2 位作者 葛启录 王铁军 蔡静 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期461-467,共7页

本文归纳了粉末冶金法制备铝基碳化硼复合材料的制备工艺,主要包含混料、压制、烧结、变形等工艺环节;对铝基碳化硼复合材料主要性能及影响因素做了阐述,重点整理了材料均匀性、相对密度、力学性能的研究情况;总结了工程用铝基碳化硼材... 本文归纳了粉末冶金法制备铝基碳化硼复合材料的制备工艺,主要包含混料、压制、烧结、变形等工艺环节;对铝基碳化硼复合材料主要性能及影响因素做了阐述,重点整理了材料均匀性、相对密度、力学性能的研究情况;总结了工程用铝基碳化硼材料的生产及使用情况,分析几种常见铝基碳化硼产品的特点;提出采用粉末冶金法生产大尺寸、高品质、低成本的铝基碳化硼材料是未来研究方向之一的观点,并阐述了工艺优化方案。在核电等相关产业的带动下,中国有望成为全球铝基碳化硼复合材料生产和研究中心。 展开更多

关键词 粉末冶金法 铝基复合材料 碳化硼 中子吸收材料

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碳化硼(B_4C)热导率和膨胀系数及其影响因素分析 被引量：2

10

作者 王零森 方寅初 尹邦跃 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2002年第1期1-5,共5页

热应力是碳化硼芯块在核反应堆使用中破裂的重要原因之一。作者通过检索大量的有关碳化硼热导率和热膨胀系数的文献,搜集了许多经验公式和数据,并与本研究实测值进行对比和分析,得出了一些公式和结果。

关键词 碳化硼 中子吸收材料 热导率 膨胀系数

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中子吸收材料累积中子注量研究 被引量：1

11

作者 刘东鹏 夏兆东 +1 位作者 朱庆福 李晓慧 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1237-1242,共6页

中子注量可作为加速辐照实验的辐照指标。为了通过加速辐照的方式检验中子吸收材料的中子吸收性能,计算了中子吸收材料贮存不同时间下的中子注量。通过对乏燃料组件初始富集度、燃耗深度以及乏池温度、可溶硼浓度的研究,得到中子吸收材... 中子注量可作为加速辐照实验的辐照指标。为了通过加速辐照的方式检验中子吸收材料的中子吸收性能,计算了中子吸收材料贮存不同时间下的中子注量。通过对乏燃料组件初始富集度、燃耗深度以及乏池温度、可溶硼浓度的研究,得到中子吸收材料在乏池贮存时中子注量的包络值,同时计算得到不同贮存时间材料10B的消耗量。结果表明,材料的中子吸收性能在贮存10~60a的情况下并无明显变化。本文结果可为检验材料的中子吸收性能提供支持。 展开更多

关键词 中子吸收材料 加速辐照 中子注量 10B消耗量

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中子吸收材料Fe-TbFeO_3-DyFeO_3的制备及性能研究 被引量：1

12

作者 卢俊强 杨伟焱 +3 位作者 刘腾蛟 张飞飞 冉广 朱丽兵 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1716-1723,共8页

采用粉末冶金工艺制备了Fe-TbFeO_3-DyFeO_3块体材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对球磨粉末和烧结块体进行了微观组织分析,测试了块体材料的热物理性能、耐腐蚀性能和离子辐照性能。实验结果表明,通过球磨可获... 采用粉末冶金工艺制备了Fe-TbFeO_3-DyFeO_3块体材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对球磨粉末和烧结块体进行了微观组织分析,测试了块体材料的热物理性能、耐腐蚀性能和离子辐照性能。实验结果表明,通过球磨可获得混合均匀的Fe-Tb_4O_7-Dy_2O_3纳米尺寸颗粒的混合粉末。高温下Tb_4O_7转变成Tb_2O_3,烧结块体中的Tb_2O_3和Dy_2O_3的含量随烧结温度升高而降低,在1 200℃烧结24h可获得Fe-TbFeO_3-DyFeO_3块体材料。Fe-TbFeO_3-DyFeO_3块体材料具有高的热导率和低的热膨胀系数,腐蚀性能较差。在400~600℃辐照至25dpa,随辐照温度升高辐照肿胀率逐渐降低,400℃辐照肿胀率最大为0.5%。 展开更多

关键词 Fe-TbFeO3-DyFeO3 中子吸收材料 制备工艺 热物理性能 腐蚀性能 离子辐照

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Tm2TiO5中子吸收材料的制备及性能研究 被引量：1

13

作者 卢俊强 李继威 +3 位作者 黄金华 张飞飞 汤春桃 冉广 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期191-198,共8页

采用粉末冶金工艺制备了Tm2TiO5中子吸收材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了球磨参数和烧结参数分别对混合粉末微观组织和烧结块体微观组织的影响规律,对Tm2TiO5烧结块体材料开展了热导率、热膨胀系... 采用粉末冶金工艺制备了Tm2TiO5中子吸收材料。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了球磨参数和烧结参数分别对混合粉末微观组织和烧结块体微观组织的影响规律,对Tm2TiO5烧结块体材料开展了热导率、热膨胀系数、耐腐蚀性能和离子辐照性能的测试和分析。实验结果表明：Tm2O3和TiO2的颗粒和晶粒尺寸随球磨时间的增加而减小,球磨转速越高非晶化程度越高。通过球磨可获得组织结构混合均匀的Tm2O3-TiO2纳米晶混合粉末。烧结块体中的Tm2TiO5物相占比随烧结温度的升高和烧结时间的增加而增加,在1300℃烧结96 h可获得高密度、单一立方结构的Tm2TiO5块体材料。在500℃的热导率和热膨胀系数分别为2.1 W·（m·K）-1和9.1×10^-6K^-1。在100℃/大气压和360℃/18.6 MPa去离子水中的腐蚀增重速率随时间增加而增大,温度和氧环境对其腐蚀速率的影响不大。在400-700℃离子辐照至30 dPa,在辐照区仅观察到极少数的空位团,辐照肿胀率远低于0.01%。Tm2TiO5块体表现出高的热导率和低的热膨胀系数,以及良好的耐腐蚀性能和耐辐照肿胀性能。 展开更多

关键词 灰控制棒 中子吸收材料 钛酸铥 热物理性能 离子辐照

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控制棒用Fe-Tb-Dy复合材料的研制

14

作者 穆勇帅 冉广 +2 位作者 叶超 杨培华 杨詠钧 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1-7,共7页

采用球磨-冷等静压-烧结工艺制备了Fe基TbFeO3-DyFeO3与Fe基Tb2O3-Dy2O3复合材料,且弥散相为纳米尺寸。分析了两种微观结构并测试了显微硬度、热膨胀系数与腐蚀性能等。结果表明:烧结气氛显著影响复合材料的物相,当烧结环境中存在微量氧... 采用球磨-冷等静压-烧结工艺制备了Fe基TbFeO3-DyFeO3与Fe基Tb2O3-Dy2O3复合材料,且弥散相为纳米尺寸。分析了两种微观结构并测试了显微硬度、热膨胀系数与腐蚀性能等。结果表明:烧结气氛显著影响复合材料的物相,当烧结环境中存在微量氧时,得到以TbFeO3和DyFeO3为弥散相的铁基复合材料,当烧结环境中几乎不含氧时,得到以Tb2O3和Dy2O3为弥散相的铁基复合材料。Fe基TbFeO3-DyFeO3复合材料比Fe基Tb2O3-Dy2O3复合材料具有高的显微硬度、低的热膨胀系数和高的抗腐蚀性能,两种复合材料的显微硬度都随着烧结温度的增加而增加,热膨胀系数随测试温度的增加而增加,但在低温段(室温~700 K),热膨胀系数增加速率较快,而在高温段(700~1100 K),热膨胀系数增长放缓,逐渐趋于定值。两种复合材料在340℃、15.16 MPa去离子水中的腐蚀增量都随腐蚀时间的增加而增大,Fe+辐照加速了复合材料表面腐蚀,且复合材料表面腐蚀产物主要为Fe3O4物相。 展开更多

关键词 中子吸收体材料 铁基复合材料 微观结构 腐蚀性能

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反应堆乏燃料贮运用中子吸收材料的研究进展 被引量：48

15

作者 李刚 简敏 +2 位作者 王美玲 王贯春 刘晓珍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第13期110-113,129,共5页

从我国对乏燃料贮运用中子吸收材料的需求出发,简述了乏燃料贮运用中子吸收材料的特点、国内外研究及应用现状。重点阐述了含硼不锈钢、B4C/Al、硼铝合金、含硼有机聚合物4种含硼中子吸收材料的制备工艺、性能以及存在的问题,同时对目... 从我国对乏燃料贮运用中子吸收材料的需求出发,简述了乏燃料贮运用中子吸收材料的特点、国内外研究及应用现状。重点阐述了含硼不锈钢、B4C/Al、硼铝合金、含硼有机聚合物4种含硼中子吸收材料的制备工艺、性能以及存在的问题,同时对目前我国使用的不锈钢包覆金属镉中子吸收材料和国外正在研究的含钆合金中子吸收材料进行了概述。提出了B4C/Al和硼钢两种中子吸收材料应作为进一步研究的重点。 展开更多

关键词 乏燃料 中子吸收材料 含硼中子吸收材料 含镉 钆中子吸收材料

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用于反应堆乏燃料贮存和运输的B_4C/Al复合材料研究进展 被引量：10

16

作者 鲜亚疆 庞晓轩 +2 位作者 王伟 刘鹏闯 张鹏程 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期45-48,共4页

B4C/Al复合材料是一种集结构和功能于一体的中子吸收材料,在反应堆乏燃料贮存和运输领域有着广阔的应用前景。综述了B4C/Al复合材料的主要制备工艺及国内外研究现状,并展望了未来的发展方向,最后指出随着我国核电事业的发展,B4C颗粒增... B4C/Al复合材料是一种集结构和功能于一体的中子吸收材料,在反应堆乏燃料贮存和运输领域有着广阔的应用前景。综述了B4C/Al复合材料的主要制备工艺及国内外研究现状,并展望了未来的发展方向,最后指出随着我国核电事业的发展,B4C颗粒增强铝基复合材料将作为研究重点并在辐射屏蔽领域广泛应用。 展开更多

关键词 乏燃料 B4C/Al复合材料 铝基 制备 中子吸收材料

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碳化硼陶瓷力学性能及其影响因素 被引量：3

17

作者 王零森 方寅初 尹邦跃 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2001年第4期255-259,共5页

碳化硼的力学性能与其他陶瓷材料一样,对结构十分敏感.在工艺控制过程上看,不可能制得结构完全相同的材料,文献报道的计算式和数据亦非常分散.作者测定了用热压方法制得的碳化硼陶瓷(表现密度为2.1～2.3g/cm^3,晶粒度为12μm)的抗弯强... 碳化硼的力学性能与其他陶瓷材料一样,对结构十分敏感.在工艺控制过程上看,不可能制得结构完全相同的材料,文献报道的计算式和数据亦非常分散.作者测定了用热压方法制得的碳化硼陶瓷(表现密度为2.1～2.3g/cm^3,晶粒度为12μm)的抗弯强度、抗压强度、弹性(弯曲)模量和泊松比.同时,通过文献检索,搜集了各种公式和数据,并对本实验结果进行了综合分析,得出了有关的计算式和性能值. 展开更多

关键词 碳化硼 中子吸收材料 力学性能

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利用中子吸收材料进行乏燃料贮存的研究进展 被引量：3

18

作者 石向东 董广成 +1 位作者 张旭明 武磊 《辽宁工业大学学报（自然科学版）》 2020年第6期376-380,共5页

随着核能利用的逐步推进,产生了大量核废料,使用后的核燃料(乏燃料)如何安全高效储存已成为商业核电站的一个重要问题。就当前业界常用的中间贮存方式需要的中子吸收材料进行了分析和总结,并就此类材料进行了应用前景探讨。

关键词 乏燃料 贮存 中子吸收材料

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长期热老化对铝基碳化硼中子吸收材料性能的影响 被引量：1

19

作者 刘桂荣 陈锦 +3 位作者 石悠 蔡静 王铁军 董帝 《中国钼业》 2017年第6期47-49,共3页

采用粉末冶金工艺制备的铝基碳化硼中子吸收板,经过400℃、8 000 h长期加热处理后,观察了热老化处理后样品表面状态,测试了厚度、密度、力学性能、B4C质量分数、10B同位素含量、10B面密度及微观组织,并与热老化处理前进行了对比,热老化... 采用粉末冶金工艺制备的铝基碳化硼中子吸收板,经过400℃、8 000 h长期加热处理后,观察了热老化处理后样品表面状态,测试了厚度、密度、力学性能、B4C质量分数、10B同位素含量、10B面密度及微观组织,并与热老化处理前进行了对比,热老化处理后样品表面没有出现裂纹、气孔、鼓泡等现象,抗拉强度、延伸率略有增加,其他各项性能指标与热老化处理前几乎无变化。 展开更多

关键词 A1/B4C中子吸收材料 热老化

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