~(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。     

~(240)Pu自发裂变气体产物产额评价

正基于裂变多通道无规颈断裂模型,建立了适合研究中子诱发~(239)Pu裂变-~(240)Pu自发裂变产额计算的唯像模型。在忽略角动量等效应下~(240) Pu自发裂变与中子诱发~(239) Pu裂变具有相同的裂变系统~(240)Pu,但是自发裂变激发能为0。因此本项目首先建立中子诱发~(239)Pu裂变系统的唯像模型,利用大量实验数据获得模型参数的初值,然后通过裂变系统激发能外推到零,结合~(240) Pu自发裂变仅有的几个实验数据,再次调整参数,得到适合研究~(240)Pu自发裂变产额的唯像模型参数,并计算了     

基于Potential-driving模型的中子诱发~(239)Pu裂变产物计算与模拟研究

当前新型核能利用系统及核数据评价的发展对快中子诱发~(239)Pu裂变核数据提出了更高的精度需求。本工作基于已提出并构建的Potential-driving模型,通过中子诱发~(239)Pu(n,f)裂变驱动势研究,计算了几个典型能量中子诱发~(239)Pu(n,f)反应发射中子前裂变碎片质量分布,并与实验数据进行了对比。结果显示:Potential-driving模型计算数据能够很好地与实验数据符合。将Potential-driving模型植入GEANT4程序,开展了快中子诱发~(239)Pu(n,f)反应相关的模拟研究,给出了14 Me V中子诱发~(239)Pu(n,f)反应的裂变碎片独立产额质量分布和电荷分布、累积产额质量分布和电荷分布、动能分布、裂变中子能谱以及~(239)Pu(n,f)反应裂变碎片平均总动能随入射中子能量的变化等数据,并与GEANT4程序原有的参数化裂变模型(G4Para Fission Model)模拟结果、ENDF/B-VII.1库评价数据以及实验数据进行了比较。结果显示:所发展的Potential-driving模型能很好地预测快中子诱发~(239)Pu(n,f)反应裂变产物数据,为快中子诱发~(239)Pu(n,f)反应裂变产物核数据的研究提供了一种更可靠的计算方法。     

~(252)Cf自发裂变中子剂量参数的计算

本文基于新近发表的~(252)Cf自发裂变中子谱和单能中子剂量换算系数,计算了~(252)Cf自发裂变中子的剂量参数。裂变中子谱的拟合函数为麦克斯韦分布,平均能量为2.13兆电子伏。计算得到的剂量当量和吸收剂量换算系数为3.32×10~(-8)雷姆/中子/厘米~2和3.63×     

固体核径迹探测器在核物理中的应用

1.中子物理方面 用于测量快中子、堆中子注量率和高能中子谱,如根据~(12)C(n,n′)3α测量快中子能谱;定量地测量堆中子注量(其测量范围为 10~(14)～10~(21)n/cm~2);使用CR-39测量14.7MeV中子引起~(51)V(n,p)和~(51)V(n,a)反应截面。为了给快中子堆设计提供核数据,在13.5-14.8Mev中子能量范围内,已经测量~(233)U/~(235)U、~(233)U/~(237)Np、~(235)U/~(237)Np、~(235)U/ 237/Np和~(239)Pu/~(235)U的裂变截面比以及~(237)Pu、~(238)Pu、~(242)Pu、~(244)Pu和~(241)Am的裂变截面。     

缓发-瞬发中子比与铀部件增殖系数的关系研究

探索了通过分析铀部件被高能光子与外源中子激励后发射缓发中子和瞬发中子的强度关系推导其增殖系数的方法。铀材料被高能光子激励后发生(γ,n)、(γ,2n)反应,产生的中子可诱发铀材料发生裂变反应;而外源中子入射后则会发生散射、诱发裂变等反应。本文通过对输运过程的分析得到不同测量条件下缓发-瞬发中子强度比与增殖系数的近似公式,并通过数值模拟计算验证了公式的准确性。     

核材料的非破坏性分析(续)

4 无源中子法 某些核材料由于自发裂变或(α、n)反应,而产生自发中子(U、Pu的各同位素均可发生此种反应)[13],那么,通过样品内的这些中子被增值、减速、折射,并被样品周围的吸收剂吸收而被记录,从而实现无源中子测量的目的.与γ射线法比较,中子更容易穿透高原子序数材料.因而,利用无源中子法分析大量非均匀Pu材料是其他方法无法比拟的. 美国LANL的O.Menlove[14]在1979年设计的高计数率中子符合计数器(HLNCC)的基础上重新设计了 HLNCCⅡ.HLNCCⅡ已成为原子能机构(IAEA)常规视察仪器之一,该仪器所测量到的中子符合计数率R与有效240Pu质量M240有下述关系:     

14兆电子伏中子引起的~(238)U裂变截面的测量

我们以T(d,n)~4He反应为中子源,用半导体探测器测量伴随α粒子的方法确定中子通量。在中子能量为14.10±0.10,14.60±0.20和15.04±0.13兆电子伏处绝对测量了~(238)U的裂变截面。     

CARR冷中子瞬发γ活化分析系统主要性能测试

使用N型HPGe探测器第一次在中国先进研究堆上通过冷中子束流进行瞬发γ活化分析系统(PGNAA)测量技术研究。应用PGNAA测量系统对NH_4CL、Eu、Au、In、Gd、Al、Fe等单质和化合物进行测量,得到实验测量灵敏度值,同时利用标准放射源~(152)Eu、~(137)Cs、~(60)Co以及~(35)Cl (n,γ)和~( 157)Gd (n,γ)瞬发γ源对探测器在宽能区0.1～8 MeV进行能量刻度和相对效率刻度,并利用金片活化法测量了中国先进研究堆运行功率为15 MW时有无冷源情况下的中子注量率,结果显示有冷源时中子注量率约提高一个数量级,最后论述了瞬发k_0法,为定量实验做好准备。     

裂变碎片瞬发中子数随质量分布的研究

基于TALYS程序计算结果，我们研发了利用放中子前后裂变碎片的质量分布计算裂变碎片瞬发中子数随碎片质量分布的方法。裂变碎片瞬发中子数随裂变碎片质量分布的形状依赖于裂变产生的激发能如何在两个碎片中分配。这个问题一直以来没有得到很好的解决。     

光电倍增管的脉冲工作调制

我们在用脉冲调制~3T(d,n)~4He的14兆电子伏中子源进行缓发中子测铀井的室内模拟试验中,采用塑料闪烁体记录~(16)O(n,p)~(16)N(T~1/2=7.13秒)β-~(16)O·γO~(16)反应产生的γ射线(Eγ约7.12和6.13兆电子伏)来监视中子源产额。塑料闪烁体因受到14兆电子伏中子的(n,Xγ)反应产生的强瞬发γ射线的照射,光电倍增管的输出电流波动很大,影响对~(16)O衰变的γ射线的测量。为减小管子输出电流的波动,采用     

MC法模拟核部件自发裂变中子活化瞬发γ能谱

在分析中子活化瞬发γ产生机理及瞬发γ射线强度计算方法基础上,提出了应用MCNP程序计算模拟核部件自发裂变中子活化放出瞬发γ能谱的直接模拟与分步模拟方法,对两种方法的计算结果及特点进行了比较分析。计算了模拟核部件核材料自发衰变产生的γ能谱,并与瞬发γ能谱进行了比较分析。本文结果可为核部件认证技术研究提供参考。     

用活化法比較Pu~(239)和U~(235)的裂变中子能譜

本文利用一組有阈能的核反应:P~(31)(n,p)Si~(31),Al~(27)(n,p,)Mg~(27),Si~(28)(n,p)Al~(28),Al~(27)(n,α)Na~(24),用活化法对热中子引起的Pu~(239)和U~(235)的裂变中子能譜进行了测量。进一步肯定了Pu~(239)的裂变中子能谱比U~(235)的“硬”的結論。若取U~(235)裂变中子平均能量兆电子伏作为标准,并且以E~(l/2)_e-βE形式的麦克斯韦分布表示裂变中子譜,則測得兆电子伏或β_(pu~(289))=0.7443±0.0110,亦卽。     

快中子能区~9σ_f/~5σ_f的测量

~(239)Pu作为一种用于快堆和核武器的重要的核燃料,它的裂变截面(记为~9σ_f)是一个很重要的数据,因此,近三十年来,人们用各种方法对这一数据进行了反复的测量。尽管如此,各家数据的分歧依然存在。由于~(235)U的裂变截面(记作~5σ_f)测量得比较仔细和系统,截面随能量的变化也比较平滑,常把~5σ_f作标准截面使用。因而通过测量~σ_f/~σ_f的比值即可定出~9σ_f。这样做的便利之处是避免了对中子通量的测量,修正量的考虑也可简单得多。值得注意的是,~(239)Pu是一种高α放射性的裂变物质,为了克服α堆垒脉冲对裂变计数的影响,必须在裂变室的设计与电子线路的使用上作一些特殊的考虑。为此,使用了上升时间快的快电离室与快线路系统。本工作的目的是在中子能量从30千电子伏到5.6兆电子伏和14—18兆电子伏区域内测量~(239)Pu和~(235)U裂变截面比值随中子能量变化的曲线,测量工作是在2.5兆伏静电加速器和600千伏高压倍加器上进行的。     

球形浓缩铀装置的中子价值和裂变率分布测量

为得到Rossi-α测量临界装置的瞬发中子衰减常数的空间修正因子，利用²⁵²Cf中子源测量带贫化铀反射层的球形浓缩铀临界装置(CFBR-Ⅱ)的中子价值空间分布，同时用浓缩铀裂变电离室测量该装置的裂变率空间分布，得到该装置的空间修正因子为1.096。     

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。     

瞬发γ射线中子活化分析及其应用

热中子与物质产生辐射俘获反应时,发出瞬发γ射线,用高分辨率锗半导体探测器测量瞬发γ能谱,进行能量和强度分析,从而达到识别元素及确定含量的目的,此即瞬发γ射线中子活化分析,简称PGNAA。由于~(252)Cf中子源和锗探测器的发展,PGNAA作为堆中子活化分析     

快中子诱发~(238)U裂变中子能谱的核-4乳胶测量

介绍了用核-4乳胶测量2.5 MeV中子诱发~(238) U裂变瞬发中子谱的实验条件和布局以及核乳胶中反冲质子径迹的显微镜读取和处理,并采用蒙特卡罗程序SRIM和拟合方法导出了该类乳胶中反冲质子的能量-射程解析关系式,进而反推得到了核乳胶处的裂变中子相对能谱,并进行了修正,最后将实验结果与经典的Maxwell理论模型计算谱进行了比较。结果表明,二者在不确定度范围内符合较好,验证了核-4乳胶在测量裂变中子谱高能段的有效性。     

瞬发裂变中子铀矿测井环境影响因素的蒙特卡罗模拟研究

瞬发裂变中子铀矿测井是一种快速、可实现直接测铀并可现场定量地层岩石中铀含量的核测井新技术。为消除瞬发裂变中子铀矿测井受地层环境因素的影响,利用MCNP5对瞬发裂变中子铀矿测井的井径、井液变化进行了深入分析,通过分析干孔、含水孔在不同孔径下的超热中子与热中子数的变化关系,使用线性拟合给出了井径修正函数,并取得了满意的实验结果。     

浅超瞬发临界系统中子引发持续裂变链的概率

根据中子在核系统中发生不同反应的概率,推导了中子引发持续裂变链概率W( r ,E, Ω ,t)满足的方程;在定态、浅超瞬发临界前提下,采用二阶近似和微扰方法,得到了引发中子源分布下中子引发概率的表达式。由表达式和Godiva-Ⅱ、Caliban、CFBR-Ⅱ脉冲堆的参数得到中子引发脉冲的平均概率分别为0.00032、0.00054和0.00027,采用Godiva-Ⅱ、Caliban自发裂变源引发脉冲实验数据对理论结果进行了比较和分析讨论。