53 ^235，238U和^239Pu中子诱发裂变独立产额的系统学研究和数据评价

裂变产额在核工程中有重要的应用，例如反应堆工程中衰变热、裂变毒物的计算。独立产额是裂变产额数据的重要组成部分。本工作评价给出^235，238U和^239Pu的热能点、裂变谱中子和14MeV中子裂变的所有质量链（A=66～172）的独立产额。     

^238U裂变质量分布系统学及协方差研究

研究~(238)U裂变质量分布的系统行为。所依据的实验数据是Zoller动能法测量的数据,对质量分辨进行了修正,En=2,3,5,7,10,13,16.25,20,27.5,39,50,63,80,99.5,120,137.5,160,200 MeV(如图1),放化法测量的数据也用作参考和比较。 在各个能点的质量分布数据用5(或3)高斯模型进行了拟合:     

5MeV中子诱发~(238)U裂变时几个核素累计产额的绝对测定

引言 对14MeV中子诱发~(238)U裂变的质量分布已做了很多研究,这是因为氘-氚聚变反应(D T→n α)提供了一个极好的14MeV的单能中子源。但对其它单能中子诱发~(238)U裂变的质量分布研究得就不够充分,已报道的结果中有些彼此分歧较大。我们用放化法测量了D(d,n)~3He反应产生的5MeV中子诱发~(238)U裂变时几个核素的绝对产额。     

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。     

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。     

~(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     

~(235,238)U和~(239)Pu中子诱发裂变独立产额的系统学研究和数据评价

裂变产额在核工程中有重要的应用,例如反应堆工程中衰变热、裂变毒物的计算。独立产额是裂变产额数据的重要组成部分。本工作评价给出235,238U、239Pu的热能点、裂变谱中子和14MeV中子裂变的所有质量链(A=66～172)的独立产额。100多个质量链1000多种产物核的独立产额是不可能完     

离散纵标S_N方法的几个问题及直接积分方法对两类穿透实验的计算

本文用直接积分方法对离散纵标S_N方法在步长上的限制(?)∑(?)Δx/2<|μm|,纯吸收介质深穿透通量偏低等问题做了分析。从格式上说明了产生上述现象的原因及直接积分方法为什么能较好地解决深穿透问题,并且给出了两类14MeV中子穿透实验的计算结果:14MeV中子在~(232)Th,~(235)U,~(238)U和~(239)Pu脉冲球中的泄漏谱计算和14MeV中子在数种结构材料中的穿透率计算。     

1.4MeV-5MeV中子诱发~(238)U裂变产额测量

~(238)U裂变产额测量工作在核数据测量中有着重要意义,本工作利用2.5MeV质子静电加速器产生的1.4MeV-5MeV单能中子诱发238U裂变,通过对裂变产物放射性的测量对裂变产物核素~(135)I、~(133)I、~(105)Ru和~(91)Sr的产额进行了测定。照射过程中中子通量用活化法确定。分析了影响实验测量的多个因素,包括用MCNPX程序对中子在靶头及样品中的多次散射和自屏蔽效应进行了修正,对γ射线在样品中的自吸收进行修正等。得到产额数据典型误差为3.5%,最后把测量结果与已有的裂变产额数据进行比对。     

若干缺实验数据的铀、钚同位素快中子反应截面的光学模型计算

本文根据裂变核奇偶性的差别,把通过符合实验数据所确定的~(235)U,~(238)U,~(239)Pu和~(240)Pu的光学模型势参数分别推广到若干缺实验数据的U的奇A核和偶偶核、Pu的奇A核和偶偶核,然后进行光学模型计算,并对计算结果进行了分析,结果表明对于中子数和上述四个核相差不太大的核素来说,这种外推法是可行的。     

14MeV中子在大体积贫化铀球装置中平均裂变数的实验测量

在大体积贫化铀装置中,测量了一个14MeV中子与~(238)U作用产生的平均裂变数——p_f~(238U)(R_∞~贫)=0.897±0.036,测量了14MeV中子通量分布和贫化铀球中~(235)U同位素的平均裂变数。在系列球中完成了p_f~(238U)(R~贫)值的测量。对于φ600球,p_f~(238U)(R_(300)~贫)=0.823±0.041。贫化铀装置的密度ρ=18.8g/cm~3,总重2.8t。     

^238U裂变产物传输效率的测定

用气喷咀反冲传输技术将14MeV中子引起~(288)U裂变的裂变产物从照射位置传输到15m远的实验区.氮气作传输气体,KCl作添加剂.活性炭和混合纤维素酯微孔滤膜作阻止、吸附材料.Ge(Li)探测器测得的12个核素的传输效率大都在40—70％之间。     

14MeV中子在大体积贫化铀球装置中平均裂变数的实验测量

在大体积贫化铀装置中,测量了一个14MeV中子与~(238)U作用产生的平均裂变数——p_f~(238U)(R_∞~贫)_(14)=0.897±0.036。测量了14MeV中子通量分布和贫化铀球中~(235)U同位素的平均裂变数。在系列球中完成了p_f~(238U)(R~贫)值的测量。对于φ600球,p_f~(238U)(R_(300)~贫)=0.823±0.041。贫化铀装置的密度ρ=18.8g/cm~3,总重2.8t。     

球床式高温气冷堆在线燃耗测量中^239Pu的影响分析

高温气冷堆中,燃料的平均燃耗比较深.随着235U的消耗和239Pu的累积,239Pu的裂变就将成为一个不可忽略的部分.通过理论计算,讨论了239Pu的裂变对于燃耗测量的影响.计算表明,当燃料球燃耗达到80 000 (MW·d)/t (U)时,239Pu的裂变所贡献的燃耗份额约26.7%,239Pu裂变产生的137Cs和134Cs分别占其各自总活度的27.2%和23.2%;比较而言,利用137Cs活度来计算燃耗的方法比用活度比134Cs/137Cs好.     

3MeV中子诱发~(238)U裂变的质量分布

本文叙述了用放化法和Ge(Li)直接γ能谱法测量3MeV中子诱发~(238)U裂变的裂变产额。测得了38个核素的产额值,其中9个核素的产额尚未见文献报道。用实验值描绘出的质量-产额曲线下的总产额为200.2％。在重峰A=134处存在精细结构峰,在轻峰A=101-103处观测到一小峰。     

~(233)U,~(235)U和~(239)Pu在热中子能区裂变截面的测量

热中子能区~(233)U,~(235)U和~(239)Pu的裂变截面常被用作参考标准,其中~(235)U和~(239)Pu的裂变截面在中子能量E_n～0.25电子伏以上有共振现象出现,而~(233)U的裂变截面曾被认为其1/v特性维持的能区较宽,可达1电子伏以上。但近年来发现~(233)U的裂变截面在0.1电子     

24.4KeV中子诱发^235U裂变的产额测量

一、前言 对~(235)U热中子裂变已经作了充分的研究,裂变产物的产额作了广泛的测量,并对实验数据进行了多次编评。但是对于其它单能中子诱发~(235)U裂变研究还远远不够,尤其是keV能区的中子更是如此。J.G.Cuninghame等测量了130-1700keV中子诱发~(235)U裂变中一些核素的产额。但是低于130keV中子诱发的裂变研究,文献中未见过报道。为了研究产额随中子能     

用球形核光学模型和变形核的耦合道理论计算铀-235、铀-238和钚-239的快中子数据

本文以球形核光学模型采用计算机自动调节势参数的方法对铀、钚同位素在入射中子能量从1keV到20 MeV的情况下进行了计算,对~(235)U、~(238)U和~(239)Pu三个元素分别得到一套能较好地符合实验数据的光学模型势参数。同时用耦合道理论计算了直接非弹性散射的贡献,并分析了耦合道理论对光学模型的改进。     

关于~(233)U,~(235)U,~(239)Pu和~(241)Pu的热中子裂变产物累计产额的评价问题

本文分析了最近的两篇主要评价文章,发现了它们之间的矛盾和存在的问题,提出了我们对热中子裂变产物产额评价的意见。目前为了满足使用,在两篇主要评价的基础上,推荐了关于~(233)U,~(235)U,~(239)Pu和~(241)Pu的热中子裂变产物累计产额数据。     

SIMULTANEOUS EVALUATION FOR (n,f)CROSS SECTION OF ~(235)U,~(239)Pu,~(238)U AND(n,γ) CROSS SECTION OF ~(238)U

Using all experimentally measured data,which are available up to now,thefollowing cross sections and ratios were first evaluated respectively:fissioncross sections for ~(235)U,~(238)U,~(239)Pu;capture cross section for ~(238)U;and ratiosfor ~(239)Pu(n,f)/~(235)U(n,f),~(238)U(n,f)/~(235)U(n,f),~(238)U(n,γ)/~(235)U(n,f).