中子散射对裂变中子谱测量的影响

介绍了用飞行时间方法测量裂变中子谱时中子在裂变碎片探测器上和周围材料上散射的影响。对裂变碎片探测器和中子探测器之间空气层及测量室的墙壁上散射的影响,用飞行时间方法进行了测量,也用Monte Carlo方法进行了计算,并对用两种方法得到的结果进行了比较。结果表明,中子散射对裂变中子谱的影响是相当重要的,它能明显地改变裂变中子谱的形状。     

贝叶斯理论在脉冲裂变中子能谱诊断中的应用

本文建立了以贝叶斯理论为基础的脉冲裂变中子能谱的数值迭代计算方法,解决了脉冲裂变中子能谱测量的技术难题。对脉冲裂变中子空间输运、物质衰减、探测器灵敏度等进行了分析,将脉冲裂变中子能谱在空间传输中的飞行展宽时间谱理解为出壳时间谱在不同测点的概率分布函数,脉冲中子在不同测点的信号强度分布是出壳时间谱和脉冲中子能谱飞行展宽时间谱的卷积信号,将物质衰减、探测器灵敏度响应等转换环节对中子能谱的影响因子进行了分别处理,消除了通道物质对中子能谱衰减和探测器非线性灵敏度等因素对脉冲裂变中子能谱解谱的影响。研究结果表明,对距辐射源5 m和10 m处的中子波形进行数值处理,均能获得理想的脉冲裂变中子能谱,当考虑传输系统响应函数对中子波形影响时,仍能获得较理想的中子能谱。     

0°和180°方向上~(252)Cf自发裂变中子谱测量

在相对裂变碎片运动中的0°和180°方向上,用飞行时间方法测量了~(252)Cf自发裂变中子谱。实验测量是用具有高角度分辨率和时间分辨率的多参数飞行时间测量系统完成的。实验结果表明:在质心系中,在裂变中子谱的低能端存在着不对称的“前冲”和“后冲”的分布,这是中子非平衡发射的证据。     

0°和180°方向上~(252)Cf自发裂变中子谱测量(英文)

在相对裂变碎片运动中的0°和180°方向上,用飞行时间方法测量了~(252)Cf自发裂变中子谱。实验测量是用具有高角度分辨率和时间分辨率的多参数飞行时间测量系统完成的。实验结果表明:在质心系中,在裂变中子谱的低能端存在着不对称的“前冲”和“后冲”的分布,这是中子非平衡发射的证据。     

通过测量裂变碎片的γ射线研究中子测量技术

描述了通过测量裂变碎片的γ射线来研究测量中子的方法。＾２３８Ｕ薄片的裂变碎片由聚脂膜俘获，其γ射线由ＮｉＩ（Ｔ１）探测器测量。在不同系统上测量了中子，测量结果与用裂变室的测量结果一致。分析和讨论了实验结果。     

n-γ分辨应用于252Cf自发裂变中子飞行时间谱测量

使用液体闪烁体BC501作为快中子探测器，对应用脉冲上升时间法符合甄别^252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的γ射线的效果进行研究。实验测量了γ射线和能量大于1MeV的^252Cf自发裂变中子的脉冲上升时间分辨谱，分辨优质因子M达到4．6。符合甄别了中子能量下阈分别为0．5、0．8和1MeV时的^252Cf自发裂变中子飞行时间谱中的7射线，与未符合时相比，γ甄别率在99．90％以上。     

裂变碎片核发射中子能谱及角分布的模拟计算

采用蒙特卡罗方法研究²⁵²Cf自发二分裂变过程中裂变碎片核发射的中子能谱和中子角分布。文中给出了模拟计算的条件、步骤和模拟结果,详细分析了实际测量中²⁵²Cf自发二分裂变碎片核发射的中子能谱之间的相互干扰。该模拟分析与测量特定裂变碎片核的发射中子谱的实验研究密切配合,对相关实验具有指导性参考价值。     

BC501探测器对~(252)Cf裂变瞬发射线的响应测量

为了应用BC501液体闪烁探测器测量脉冲信号时间序列,利用252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱,测量了两种大小BC501探测器对裂变瞬发射线的响应。探测器对入射γ射线的定时精度能够达到1.2 ns。获得了平均一次252Cf裂变,不同中子能量阈值以上,γ射线和中子的绝对计数。     

Response Measurement of BC501 Detector to Instantaneous Rays from 252Cf Fission

为了应用BC501液体闪烁探测器测量脉冲信号时间序列,利用252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱,测量了两种大小BC501探测器对裂变瞬发射线的响应.探测器对入射γ射线的定时精度能够达到1.2ns.获得了平均一次252Cf裂变,不同中子能量阈值以上,γ射线和中子的绝对计数.     

^252Cf微型快裂变室

本文叙述的快裂变室主要用于~(252)Cf裂变中子飞行时间谱测量。该裂变室具有重量轻(1.65g)、上升时间快(6ns)、对裂变碎片探测效率>99％等特点。针对裂变中子能谱测量的特殊要求,详细论述了裂变室设计应遵循的基本原则及其对能谱测量可能带来的影响。     

~(240)Pu自发裂变瞬时平均中子数的绝对测量

利用球形载镉液体闪烁探测器绝对测量了~(240)Pu自发裂变瞬时平均中子数v_(sp)。根据单能准直中子束在芪晶体上的(n,p)散射来刻度中子探测器的效率。自发裂变事件用电离室记录。最后测得v_(sp)=2.138±0.034。     

“核-光转换”中子探测系统物理结构的模拟研究

"核-光转换"中子探测器是以惰性气体为介质将裂变碎片能量转换为光辐射的裂变室,拥有电离探测器所没有的优点:不需要供电电源;信号传输方式采用光导或光纤,而不是绝缘电缆;对伽马辐射极不灵敏;输出信号较大,可以避免在探测器附近使用前置放大器。根据"核-光转换"中子测量系统的特点,采用Geant4模拟了铀裂变靶厚度、惰性气体成分、腔体材料等对到达惰性气体的裂变碎片和可见光的影响,给出了NOC结构设计的最佳参数和中子能量响应。     

热中子诱发239Pu裂变初级裂变产物质量分布测量

原子核裂变是最复杂的物理过程之一,至今仍缺乏可以统一描述裂变前和裂变后过程的理论。中子诱发239Pu裂变产额数据是重要的核数据,完整的初级裂变产物质量分布数据有助于完善裂变理论模型并提高产额评价数据的质量。本文研制了初级裂变产物鉴别谱仪（FFIS）,通过屏栅电离室和微通道板时间探测器分别测量裂变碎片的动能和飞行时间,基于动能 速度关联的方法直接获得碎片放中子后的质量分布,在BNCT医院中子照射器（IHNI 1）上开展了热中子诱发239Pu裂变初级裂变产物的质量分布测量。测量结果表明,对轻峰碎片质量分辨约为1 amu,对重峰碎片质量分辨约为15 amu。239Pu(nth,f)初级裂变产物质量分布的精确测量可为裂变产额理论计算和评价提供重要的实验数据。     

精确测定ST451型快中子探测器的有效中子阀和电子的相…

本实验用薄膜＾２５２Ｃｆ源的裂变中子测定ＳＴ４５１型快中子探测器的有效中子阈。文中叙述了用单能ｒ射线源刻度探测器对电子能量响应的方法，康普顿边的位置通过比较测量的脉冲幅度谱和Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟的分布与探测器的冲幅度分辨进行折叠的理论谱被精确地确定，。给出了中子能量在７ＭｅＶ以下，ＳＴ４５１型快中子探测器的有效中子阈和相对闪烁响应数据。     

精确测定ST451型快中子探测器的有效中子阈和电子的相对闪烁响应

本实验用薄膜￣（２５２）Ｃｆ源的裂变中子测定ＳＴ４５１型快中子探测器的有效中子阈。文中叙述了用单能γ射线源刻度探测器对电子能量响应的方法，康普顿边的位置通过比较测量的脉冲幅度谱和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟的分布与探测器的脉冲幅度分辨进行折叠的理论谱被精确地确定。给出了中子能量在７Ｍｅｖ以下，ＳＴ４５１型快中子探测器的有效中子阈和电子的相对闪烁响应数据。     

不同体积聚乙烯样品泄漏中子飞行时间谱测量与模拟研究

采用T(d,n)~4 He脉冲中子源和中子飞行时间法测量了3种不同尺寸聚乙烯样品在60°方向的泄漏中子飞行时间谱。通过3种模拟模型(点探测器简化模型、点探测器复杂模型和环探测器复杂模型),应用MCNP程序分别模拟得到了泄漏中子飞行时间谱,并与实验数据进行比较。结果显示:对于小体积样品(?13cm×6cm),3种模型的模拟数据和实验结果在n-p散射峰符合均很好;对于大体积样品(30cm×30cm×6cm,40cm×40cm×6cm),采用环探测器复杂模型的计算结果更加接近实验值。该研究工作为将来开展大体积样品基准检验奠定了基础。     

慢化球探测器测量中子能谱

本文叙述了用慢化球探测器测量中子能谱的原理和方法。在165千电子伏—5兆电子伏的能区,实验刻度了直径为10.16和20.40厘米的两个慢化球探测器的激发曲线。用一组直径为5.08,7.64,10.16,12.72,20.40和25.00厘米的慢化球测量了反应堆热中子引起的~(235)U裂变中子能谱。用单参数法和相对偏差最小法解谱,并将结果和标准裂变中子谱作了比较。     

在特定实验条件下的散射中子本底研究

研究了d-T中子源与探测器距离较近时,扣除实验大厅散射中子本底的方法。实验上采用屏蔽法,用了铀裂变电离室。用MCNP/4A程序和FENDL2库数据计算了实验大厅散射中子本底曲线。采用实验和计算相结合的方法扣除了在特定实验条件下的散射中子本底,方法是可行的。     

载钆液闪的(n,γ)分辨性能及中子俘获时间分布

本文进行了多种配比和成分载Gd量为0.5%的载钆液闪溶液研制和载钆液闪探测器制作,并进行了中子与伽玛分辨性能测试,通过实验得到在萘质量含量为7.5%时,可得到较好的中子与伽玛的分辨性能,优化了载钆液闪成分;利用252Cf裂变电离室的裂变碎片信号作为开门信号,以载钆液闪探测器的阳极信号作为关门信号,通过符合测量的方法得到了252Cf裂变中子在载Gd量为0.5%的φ13 cm×30 cm载钆液闪探测器中的中子俘获时间分布。结果表明,中子俘获时间主要集中在约30us以内,中子俘获平均时间为11us。     

脉冲中子-裂变中子铀矿测井技术的蒙特卡罗模拟

脉冲中子-裂变中子铀矿测井方法（PNFN）是采用脉冲式中子源,利用-3He管中子探测器记录瞬发裂变超热中子或缓发裂变热中子,得到地层中铀矿含量信息的测井方法。利用MCNP程序模拟了不同铀含量、不同地层孔隙度地层条件下PNFN的响应,分析了瞬发裂变超热中子和缓发裂变热中子与地层铀含量和孔隙度的关系。结果表明,地层孔隙度对利用PNFN确定地层铀含量有影响,孔隙度越大,利用裂变中子直接计算得到的地层铀含量比真实含量越小。利用瞬发裂变超热中子或热中子时间衰减谱计算得到地层宏观俘获截面,对裂变中子进行校正,可以有效提高地层铀含量计算结果的准确度。