裂变径迹年龄测定中存在的一些问题

裂变径迹年龄测定方法在地质学、考古学中已经广泛地得到了应用。本文着重讨论该方法目前存在的一些问题和今后发展的方向。 目前存在的问题主要有:1.~(238)U自发裂变的衰变常数值。目前已发表的~(238)U自发裂变衰变常数(λ_f)值约40个以上,在裂变径迹年龄测定中采用的λ_f值有两组:6.9×10~(-7)年~(-1)(或6.85×10~(-17)年~(-1),7.00×10~(-17)年~(-1))和8.4×10~(-17)年~(-1)。虽然大多数实验室采用前者,但仍有少部分实验室坚持采用后者。2.样品在     

DF-Ⅵ堆中心平均裂变截面比~(238)■_f/~(235)■_f计算

计算和测量反应堆芯部可裂变材料的平均裂变截面比,使有可能估算出堆芯部中子能谱的硬化程度。计算和测量~(238)U和~(235)U的平均裂变截面比~(238)■_f/~(235)■_f,就能估算出堆芯部~(238)U裂变阈1.4 MeV以上的中子份额。用固态核径迹探测器法已测得DF-VI堆芯部     

~(233)U,~(235)U热中子裂变截面比值测量

在中子晶体谱仪上利用背靠背裂变室测量中子能量为0.0253电子伏时的~(233)U,~(235)U裂变截面比值,得到的结果是σ_f(~(233)U)/σ_f(~(235)U)=0.916±0.018;同时根据已知的~(235)U热中子裂变截面值推算出~(233)的热中子裂变截面。σ_f(~(233)U)=536±11靶。所得结果与国外结果进行了比较。     

~(238)U瞬发裂变平均中子数在快中子能区随入射中子能量的变化

用直径60厘米的载镉液体闪烁中子探测器测量了~(238)U的瞬发裂变平均中子数?_p在1.21～5.50兆电子伏能区的变化。实验在2.5兆伏静电加速器上进行。用~7Li(p,n)、T(p,n)和D(d,n)反应获得中子,质子束流约20微安。测量是相对~(240)Pu自发裂变进行的。根据我们过去的测量结果,~(240)Pu自发裂变瞬发平均中子数?_(sp)(~(240)Pu)为2.138±0.034。     

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。     

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。     

SIMULTANEOUS EVALUATION FOR CORRELATED DATA OF THE FISSION CROSS SECTIONS OF~(239)Pu,~(238)U AND~(235)U AND THE CAPTURE CROSS SECTION OF~(238)U

A way to construct the covariance matrices of the multi-setexperimental data has been explored.The simultaneousevaluation for correlated data proposed in this paper has beenapplied to evaluate the cross sections of~(239)Pu(n,f),~(238)U(n,f),~(238)U(n,γ)and ~(235)U(n,f)and the ratios,R[σ_f(~(239)Pu)/σ_f(~(235)U)],R[σ_f(~(238)U)/σ_f(~(235)U)]andR[σ_γ(~(238)U)/σ_f(~(235)U)],and their covariance matrices were con-structed.The consistent relations of different reaction cross sec-tions and the correlations of experimental data have been takeninto account in the evaluations.     

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。     

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。     

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。     

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。     

石墨的热中子吸收截面测量

本文利用脉冲中子源法测量了一批石墨的热中子吸收截面。测量的几何曲率范围是(0.699—13.26)×10~(-3)厘米~(-2)。由于几何曲率在6.341×10~(-3)厘米~(-3)以上时,实验上得不到恒定的衰减常数,所以用来求热中子吸收截面的几何曲率范围为(0.699—6.341)×10~(-3)厘米~(-2)。石墨密度为1.653克/厘米~3,测量温度为14.5℃。求得石墨热中子吸收截面σ_α=4.03±0.13毫靶,扩散系数D_0=(2.073±0.025)×10~5厘米~2·秒~(-1),扩散冷却系数C=(3.17±0.49)×10~6厘米~4·秒~(-1)。换算到标准条件(密度1.60克/厘米~3,温度20℃),D_0=(2.160±0.026)×10~5厘米~2·秒~(-1),C=(3.41±0.51)×10~6厘米~4·秒~(-1)。     

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。     

~(235)U和~(238)U裂变率分布测量应考虑的因素

用箔片活化法测量堆内235U和238U裂变率时,由于探测箔内待测核素的富集度不是特别高,铀箔辐照后,测到的某个γ射线能量(如1596keV)的计数来源于这两种核素(235U和238U)核裂变产生的相同裂变产物(140La),即测量中不可能单独测量235U或238U裂变产生的140La的γ射线的计数。其结果     

^238U、^239Pu裂变质量分布数据的评价

评价了~(238)U、~(239)Pu裂变质量分布数据,其中包括En=1.5,5.5,8.3,11.3,14.9,22.0,27.5,50.0,99.5,160 MeV中子诱发~(238)U裂变和Ep=20.0,60.0 MeV质子诱发~(238)U裂变,及En=0.17,7.9,14.5 MeV中子诱发~(239)Pu裂变。除从国际EXFOR库中检索实验数据外,还从最新出版物和私人通信中得到了一些重要数据。对搜集到的每家数据进行了分析、取舍和必要的修正及误差调整和处理。     

离子交换浓集-α谱仪测定水中U,Th和~(234)U/~(238)U,~(230)Th/~(232)Th

研究了水中10~(-3)ppm级铀、钍在硫酸盐型D235和氢型D033大孔离子交换树脂上定量浓集的条件。被树脂吸附的铀和钍经洗脱后,分别用恒电流电镀,制备无自吸收U,Th α源,进行α谱仪测量。方法用于测定水中10~(-3)ppm级U和~(234)U/~(238)U时,精密度在±10%以内,Th和~(230)Th/~(232)Th精密度在±7%以内。     

^238U裂变样品质量的比对

中国原子能科学研究院的2片~(238)U样品和维也纳镭研究和核物理研究所(以下简写IRK)标准~(238)U作品质量之间的比对在联邦德国技术物理研究所(以下简写PTB)、IRK和中国原子能科学研究院(以下简写CIAE)完成。采用了4种方法进行对比:(1)快中子裂变数比的测量;(2)2πα流气式正比计数器α活度的绝对测量;(3)多丝流气式正比计数器α活度的绝对测量;(4)小立体角α计数器α活度的绝对测量。CIAE的2片~(238)U样品质量经刻度分别为:860.25±6.02μg和913.96±6.40μg。     

14.8 MeV中子诱发~(238)U裂变产物产额测量

裂变产物产额作为裂变过程的一个重要参数,其准确测量对有关裂变的很多方面都有重要意义。为了准确测量中子诱发~(238)U裂变产物产额,利用中国工程物理研究院PD-300加速器上的T(d,n)4He反应,产生14.8MeV的中子,诱发~(238)U裂变。辐照过程中,通过金硅面垒半导体探测器监测中子通量的变化。使用Al片作为监测片计算整个照射过程中样品的平均中子通量。辐照结束后,利用高纯锗(High-Purity Germanium,HPGe)探测器测得裂变产物特征γ射线计数,计算得到裂变产物的产额,使用MCNPX软件对中子的多次散射和自屏蔽效应进行修正,并通过计算得到样品和监测片的自吸收修正、中子通量波动因子。得到了95Zr、127Sb、140Ba、147Nd、131I、103Ru等长半衰期产物的累积产额值,并将结果与以前的文献值做了比对,研究结果有助于~(238)U裂变产物产额的分析和评价。     

14.9MeV中子诱发~(238)U裂变时几个核素累计产额的绝对测量

本文叙述了用放化方法测定14.9MeV中子诱发~(238)U裂变时的裂变产物~(95)Zr,~(99)Mo,~(103)Ru,~(106)Ru,~(144)Ce和~(147)Nd的绝对累计产额,其结果分别为(4.96±0.22)％,(5.44±0.20)％,(4.75±0.23)％,(2.51±0.13)％,(4.01±0.21)％和(2.13±0.11)％。裂变率是用双裂变室测量的,裂变产物核的衰变率用经4πβ-γ符合法刻度过的低本底2πβ卢和NaI(T1)测量仪测定。     

用固体核径迹探测器测量反应堆周围的快、热中子注量率分布

固体核径迹探测器体积小,不受湿热、振动、电源波动等的影响,能够长时间记录低注量率中子。我们用以测量反应堆周围的中子注量率分布。 1.原理和方法 在本测量中采用~(238)U和~(235)U为裂变材料,云母为径迹探测器。用铀电镀成的可裂料片与云母探测器紧密贴合,在中子的作用下,铀的裂变碎片射入云母,形成径