共振区中子辐射俘获截面测量技术研究

<正>中子辐射俘获反应截面是一类重要的核数据。在共振区,中子核反应截面随中子能量变化剧烈,需要通过实验测量才能确定各种核反应截面。在中国散裂中子源反角白光中子束线上建立了一套C_6D_6探测器系统,用于开展共振区的中子辐射俘获反应截面测量。开展了~(197)Au、~(169)Tm和     

~(181)Ta中子俘获截面测量

用“瞬发γ射线法”,测量了10—100 keV能区~(181)Ta的中子俘获截面。选择~(197)Au的俘获截面作为标准。用~7Li(p,n)~7Be反应产生中子。俘获γ事件用二个Moxon-Rae探测器探测。测量结果与近期其他作者的数据作了比较。     

基于C_6D_6探测系统的中子俘获截面测量技术研究

<正>中子辐射俘获反应截面在新一代核反应堆设计、核废料嬗变和核天体物理等领域有非常重要的应用价值。在中国散裂中子源反角白光中子束线上建立了一套C_6D_6探测器系统,用于开展中子辐射俘获反应截面测量。研究脉冲高度权重技术,使探测系统对伽马射线的探测效率与伽马射线能量呈正比,图1给出权重函数曲线以及加权后探测效率     

基于白光中子源的169Tm辐射俘获截面测量和共振参数分析

中子辐射俘获截面及共振参数在核工程设计、核天体物理等研究领域中有重要的应用价值。在中国散裂中子源（CSNS）反角白光中子束线（Back n）上,使用C6D6测量系统开展了169Tm辐射俘获反应测量。通过脉冲高度权重技术、共振吸收法和饱和归一法得到169Tm辐射俘获反应的产额。利用SAMMY程序拟合169Tm的产额数据,得到169Tm在1~100 eV能量区间的共振能量、中子宽度、辐射俘获宽度等共振参数。使用实验测得的共振参数和Reich Moore近似计算了169Tm在1~100 eV能量区间的辐射俘获截面。实验测量结果与ENDF/B Ⅷ.0数据库的推荐值总体符合较好,部分共振参数和截面存在一定的差异。产生这些差异的原因与Back n的源中子能谱结构、能量分辨率、实验本底的精度有关。     

用于C6D6测量系统的高精度权重函数计算方法研究

本文基于中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子束线(Back-n)的C₆D₆测量系统,以重要核素²⁰⁹Bi为研究对象,利用蒙特卡罗方法研究了样品厚度对权重函数求取精度的影响,并发展了求解C₆D₆探测器的点态权重函数技术。研究结果表明,目前Back-n上的C₆D₆测量系统权重函数的系统不确定度会随实验样品厚度的增加而迅速增加,而本工作得到的点态权重函数的系统不确定度在样品厚度增大到6 mm时仍小于0.5%,有利于提高厚样品实验数据的精度。本工作为将来在Back-n上开展如²⁰⁹Bi等高原子序数、小截面核素的中子辐射俘获截面的实验测量奠定了技术基础。     

~(235)U裂变碎片在PIN探测器中沉积能量的实验研究

利用中子与235U发生裂变反应的截面在裂变中子能区基本不变这一特点,可设计研制裂变靶室探测系统,该系统中子能量响应较平坦,在脉冲中子总数测量中有广阔的应用前景。利用K-400加速器稳态DT中子源,实验标定了235U裂变碎片在PIN探测器中的平均沉积能量,并与理论计算结果进行了比较。裂变靶室系统探测效率可通过数值计算准确给出,与平均沉积能量实验测量值相结合,可得到准确的中子灵敏度数据,进而获得裂变靶室探测系统中子能量响应曲线。     

EJ339A俘获门控中子探测器双脉冲特性

实验研究了俘获门控中子探测器EJ339A的双脉冲波形特性,利用波形采样器进行波形记录,分析双脉冲时间差和PSD(Pulse Shape Discrimination)脉冲形状甄别和脉冲幅度谱。实验测量了EJ339A探测器中子俘获时间约为0.44μs,同经验公式计算结果一致。数据分析表明,EJ339A俘获门控中子探测器对中子及伽玛射线的PSD甄别能力要弱于EJ301常规液闪探测器;通过分析PSD谱开窗后的中子和伽玛能谱,发现EJ339A能够分析n-p反冲脉冲和中子俘获脉冲的关联特性及入射中子能量信息,EJ339A探测器的中子探测效率和双脉冲测量效率较低。     

~(151)Eu中子俘获截面中~(152)Eu同质异能态贡献的模型检验和分析

~(151)Eu中子俘获截面在反应堆物理以及核天体物理慢中子俘获过程中具有重要的作用,由于~(152)Eu两个同质异能态(m1, 0-; m2, 8-)的贡献,使得生成~(152)Eu基态和同质异能态的中子俘获截面的测量和区分难度增大。利用核反应理论模型程序—TALYS-1.8,计算了中子能量在0.01~20 MeV区间的~(151)Eu(n,γ)~(152)Eu基态和同质异能态的中子俘获反应截面,并与EXFOR截面数据库中已有的实验数据进行比较,检验了现有~(151)Eu实验数据的可靠性。分析表明:由于~(152)Eu基态和第一同质异能态都存在121.8 keV能级的退激,使得它们的截面测量存在较大误差,而基态和第二同质异能态的截面理论值基本与实验值相一致。     

中子俘获反应截面在线测量技术研究

利用γ全吸收型4π BaF₂探测装置，对中子俘获反应截面进行了在线测量。基于HI-13串列加速器提供的脉冲化质子束，通过⁷Li(p，n) ⁷Be反应产生中子，构建了keV能区中子源实验条件，经屏蔽准直后的中子轰击样品，应用4π BaF₂装置在线测量(n，γ)反应复合核退激时释放的瞬发γ射线级联，测量了Au、C、Nb、空白等样品。通过计算⁹³Nb(n，γ)⁹⁴Nb和¹⁹⁷Au(n，γ)¹⁹⁸Au两个反应的截面数据比值并与文献数据比对，检验了4π BaF₂探测装置和(n，γ)反应截面在线测量技术，为在中国散裂中子源（CSNS）上顺利开展(n，γ)反应截面数据测量工作提供了技术支持。     

锕系核裂变数据关键科学问题研究

正1概述本研究建立了用于中子俘获截面测量的C6D6探测系统,经过在中国散裂中子源上开展的首批物理实验测试,证明该系统能正常工作,获得了197Au和169Tm的初步结果。采用粒子能量速度关联技术和瞬发伽马符合技术分别对初级裂变产物粒子的质量和电荷进行了鉴别。完成了中子诱发235U裂变重点产额的评价以及燃耗计算灵敏度和不确定度对于裂