Rossi-α方法测量CFBR-Ⅱ堆瞬发中子衰减常数

瞬发中子衰减常数α是核系统的重要特征参数.简要介绍了点堆模型的α本征值定义以及Rossi-α方法原理,并利用研制的Rossi-α测量系统在CFBR-Ⅱ堆上开展了多个状态的α实验测量,获得了系列的次临界α实验数据以及缓发临界时的瞬发中子衰减常数αc,为相关实验提供了基准数据.     

一种测量快堆α_c的方法研究

在超瞬发临界状态下,直接测量脉冲前沿的功率上升,得到瞬发中子增殖常数(α)。在超缓发临界,刻度调节棒的反应性当量,累加调节棒的反应性当量得出爆发脉冲的预加反应性。由超瞬发临界实验数据外推得到了CFBR-II堆缓发临界瞬发中子衰减常数(αc)和反应性定向差。测量得到的αc与Rossi-α方法测量得到的结果一致。     

6 Rossi-α法用于ADS次临界系统测量

本实验用Rossi-α法测量启明星1#的瞬发中子衰减常数。在建立这套测量系统过程中对实验原理和所测量的动态参数进行了研究，并Rossi-α方法进行了理论推导，导出了需要测量的动态参数——瞬发中子衰减常数钠表达式。Rossi-α法测量系统设备的构成主要有^3He中子计数管、前置放大器、主放大器、Counter／Timer类型的数据采集卡和计算机及其软件系统。这套系统的重点部分是数据采集及数据分析软件。     

Rossi-α法用于ADS次临界系统测量

本实验用Rossi-α法测量启明星1#的瞬发中子衰减常数。在建立这套测量系统过程中对实验原理和所测量的动态参数进行了研究,并Rossi-α方法进行了理论推导,导出了需要测量的动态参数——瞬发中子衰减常数α的表达式。Rossi-α方法测量系统设备的构成主要有3He中子计数管、前置放     

数字式Rossi-α测量系统

介绍了用于测量反应堆瞬发中子衰减常数的Rossi-α测量方法.我们引人计算机和编程技术设计了数字式Rossi-α测量系统,并对其组成结构、数据采集以及处理方法作了详细说明.     

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。     

Rossi—α方法在微型堆上的应用

利用Ｒｏｓｓｉ－α方法测量不同装载下的瞬发中子衰减常数α，求得装载量与α的数学表达式。利用该数学式和临界时的瞬发中子衰减常数求得的临界质量，与外推方法得到的临界质量相符。该方法适用于临界安全分析和对临界实验结果的校核。     

Rossi－α方法在微型堆上的应用

利用Ｒｏｓｓｉ－α方法测量不同装载下的瞬发中子衰减常数α，求得装载量与α的数学表达式。利用该数学式和临界时的瞬发中子衰减常数求得的临界质量；与外推方法得到的临界质量相符。该方法适用于临界安全分析和对临界实验结果的校核。     

单次脉冲中子源方法测量瞬发中子衰减常数

瞬发中子衰减常数α是核系统的重要标志性特征参数,该值的准确测量对于核临界安全具有重要意义。本工作采用单次脉冲中子源的方法测量了某次临界核系统的瞬发中子衰减常数,获得了几种不同次临界状态下的瞬发中子衰减常数,测量结果与²⁵²Cf随机脉冲源法测量结果一致。     

用Rossi-α法测量快临界装置瞬发中子衰减常数α

阐述了用 Rossi-α法测量瞬发中子衰减常数α的基本原理、测试方法及条件。用 BF3计数管作为探测器 ,采用时间延迟符合的测量方法 ,测量得出了实验室快临界装置在缓发临界时的瞬发中子衰减常数 αc,其值为 0 .835( 1± 0 .5% ) μs-1,并在次缓发临界以下 0～ 1＄次临界度范围内测得多个点的 α值 ,通过外推再次得到 αc,二者在误差范围内一致。最后给出 :αc=0 .835± 0 .0 0 4 μs-1     

柱形金属铀次临界系统瞬发中子衰减常数测量

次临界核系统的瞬发中子衰减常数α与反应性有着重要联系。采用²⁵²Cf随机脉冲源法测量了一柱形金属次临界系统的瞬发中子衰减常数。为对源中子的影响进行分析,借助蒙特卡罗模拟方法建立模型进行了模拟,对源直穿中子和核系统瞬发中子时间分布特性进行了比较,分析了源中子对瞬发中子衰减曲线的影响。模拟结果表明,对该柱形金属铀系统,源中子注入100 ns后源直穿中子对核系统瞬发中子的影响可忽略。根据分析结果选取了合理起始道,对实验数据进行单指数最小二乘拟合,得到该次临界系统的α为15.5μs^-1。     

金属铀钚核系统的瞬发中子衰减常数测量

采用Rossi-a方法开展了金属铀钚核系统在缓发临界和次临界状态下的瞬发中子衰减常数测量,获得了系统在缓发临界时的瞬发中子衰减常数αc.分析了衰减常数a与反应性的关系,并将其与次临界计数率倒数外推和次临界反应性外推的结果作了分析比较.结果表明,在缓发临界下直接测量的数据为0.835±0.005/μs,数据误差是Rossi-a和外推方法的1/6左右.     

用核噪声方法测量氢化锆零功率堆的瞬发中子衰减常数

瞬发中子衰减常数α是反应堆的重要动态参数,由次临界和临界状态下的瞬发中子衰减常数可以刻度出反应堆的次临界深度。在瞬发中子衰减常数的测量中,脉冲中子源方法是经常使用的非常成熟的方法。本文叙述另一种方法——核噪声方法测量瞬发中子衰减常数,这种方法使用中子探测器,探测堆内中子水平的涨落,通过对中子涨落信号的分析处理,导出瞬发中子衰减常数α。与脉冲中子源方法相比,核噪声方法的优点是测量方法简单,只需在反射层内放置中     

模拟脉冲源方法计算CFBR-Ⅱ堆缓发临界瞬发中子衰减常数

通过计算国外基准装置缓发临界处的瞬发中子衰减常数,证明了用模拟脉冲源方法计算出的瞬发中子衰减常数是可信的。用该方法计算了CFBR-Ⅱ堆5个次临界状态的瞬发中子衰减常数;线性外推得到缓发临界时系统的瞬发中子衰减常数为0.55μs-1;计算值与试验结果相比存在着偏差。文中简单分析了产生偏差的原因。     

模拟脉冲源方法计算CFBR-Ⅱ堆缓发临界瞬发中子衰减常数

通过计算国外基准装置缓发临界处的瞬发中子衰减常数,证明了用模拟脉冲源方法计算出的瞬发中子衰减常数是可信的.用该方法计算了CFBR-Ⅱ堆5个次临界状态的瞬发中子衰减常数;线性外推得到缓发临界时系统的瞬发中子衰减常数为0.55μs-1;计算值与试验结果相比存在着偏差.文中简单分析了产生偏差的原因.     

脉冲时间序列采集分析器的研制与验证

介绍了脉冲时间序列采集器(TSA)的研制及实验验证。该仪器采用FPGA和DSP技术实现了三通道并行、最高定时精度5ns、最高计数容量109的脉冲序列采集存储。根据Rossi-α原理编制软件算法实现了在线和离线测量。该仪器应用于核装置瞬发中子衰减常数测量的实验验证,测量结果与Rossi-α测量结果一致。     

脉冲时间序列采集分析器的研制与验证

介绍了脉冲时间序列采集器(TSA)的研制及实验验证.该仪器采用FPGA和DSP技术实现了三通道并行、最高定时精度5ns、最高计数容量109的脉冲序列采集存储.根据Rossi-α原理编制软件算法实现了在线和离线测量.该仪器应用于核装置瞬发中子衰减常数测量的实验验证,测量结果与Rossi-α测量结果一致.     

300#反应堆瞬发中子衰减常数测量

利用反应堆噪声分析技术测量300^#池式研究堆缓发临界下的瞬发中子衰减常数。堆芯采用低富集度U燃料装载，燃料元件带一定燃耗。利用紧靠堆芯布置的两个中子探测器，信号经测量系统和相关软件得到互谱密度，用非线性最小二乘法拟合得到瞬发中子衰减常数。在4kW功率水平测得缓发临界下的瞬发中子衰减常数α_c=(83.4±0.7)s^.-1。     

高次谐波滤除方法在ADS次临界堆瞬发中子衰减常数计算中的应用

欧盟开展的外源倍增(MUSE)系列实验表明:脉冲中子源(PNS)方法是一种适用于深次临界堆中子增殖系数(keff)测量的方法,在PNS方法中,瞬发中子衰减常数α的准确与否是精确测量keff的关键.本文针对“快热”耦合次临界装置——“启明星1#”上的α测量进行分析,采用高次谐波滤除方法,得到拟合α值的时间区间,在该时间区间内得到的α与探测器位置无关.同时将由α计算出的次临界系统的瞬发中子倍增系数kp与蒙特卡罗程序(MCNP)计算结果进行对比分析,两者符合较好.研究表明:高次谐波滤除方法可有效避免α值测量依赖于探测器位置的问题,由该方法得到的α值可用于加速器驱动洁净核能系统(ADS)次临界反应堆keff离线监督.     

基于OpenMC的瞬发中子衰减常数计算模块开发与验证

瞬发中子基波衰减常数α可定量描述反应堆内中子随时间的变化,是计算绝对反应性所需的中子动力学参数之一,对次临界（特别是较深次临界）绝对反应性的精确测量具有重要意义。本文在开源程序OpenMC基础上,基于k α迭代方法,以中子径迹长度上的平均时间吸收权重修正作为k α迭代参数因子,在输运过程中对瞬发、缓发中子分别考虑,开发了具有瞬发α本征值问题计算功能的OpenMC PA模块。以Godiva衍生基准题和MUSE 4次临界实验装置为计算对象,对程序计算瞬发α本征值问题能力进行验证。结果表明,该计算模块有优于MCNP4C的计算速度与计算范围,计算值与参考值的相对误差小于05%。OpenMC PA能满足次临界系统瞬发α本征值和中子动力学参数计算需求。