基于快中子多重性计数器的Pu样品属性测量研究及改进

快中子多重性计数（fast neutron multiplicity counting, FNMC）分析方法能有效实现对样品属性的测量。本文在研究四阶FNMC分析方程的基础上，利用Geant4模拟搭建了1套3层、每层6个液闪的快中子多重性计数器，并确定了相关参数的数值。模拟设置外部具有1 cm厚的铁、铝、碳和不锈钢包装材料的金属Pu样品，通过方程适应性分析，该放射源基本满足设定的假设。对探测效率和多重计数率等测量参数进行模拟，当Pu样品质量在500 g以内时，由于增加碳作为包装材料，使得样品求解质量偏差增大的幅度小于1.20%，铁材料和不锈钢材料影响较小。根据测量结果，对无外壳条件下的样品进行增殖系数修正，得到三阶多项式拟合方程，拟合优度为0.933，质量在1 kg以内的样品，修正后的求解质量偏差小于6.00%。研究结果表明：1 cm厚的中重金属对Pu样品的测量影响较小，模拟搭建的快中子多重性计数器和系数修正相结合的方式实现了对样品属性的较准确测量。     

OLAM网络对环境样品γ能谱核素活度的计算

基于OLAM网络学习机制及解谱原理,构造了能分析γ能谱中核素活度的网络.为获取单质核素能谱用于网络训练,采用解谱软件所提供的刻度方程模拟核素的特征能谱,并用其训练网络.用训练好的网络计算环境土壤样品中238U、226Ra、232Th、40K、137Cs等核素的活度,并将计算结果与SPAS-G解谱软件计算结果相比较.结果显示,两者的平均相对偏差绝对值为2.24%,表明网络的构造及特征能谱的模拟是成功的.     

室内氡气传输的数值模拟

根据粒子输运理论和气体分子动力学,建立了室内氡的三维瞬态传输模型,提出了与过去不同的边界条件。利用差分方法离散了室内氡的三维瞬态传输方程、渗流速度方程、压差方程以及定解条件。通过编程计算,对室内氡的三维瞬态传输过程进行了数值模拟。与实测的室内氡浓度比较,计算值与实测值符合得比较好。同时,还模拟了环境气压、气温、风和机械通风等因素随时间变化时,室内和地板裂缝中氡浓度的变化过程。计算表明:气压、气温、风和机械通风等环境因素的变化,将引起室内压差的变化,从而影响室内和裂缝中的氡浓度;与稳态的结果比较,室内氡浓度与压差之间的相位差大于180°,裂缝中的氡更显著地影响室内氡气浓度。     

基于MCNP模拟的中子多重性计数器~3He管的设计

为设计高性能的中子多重性计数器,采用MCNP4C计算软件建立3He管计算模型,模拟计算3He管的参数对多重性计数器探测效率的影响,针对中子多重性计数器中3He管进行了初步设计,以满足中子多重性测量要求。     

层析γ扫描透射测量的计算机模拟研究

层析γ扫描方法是非破坏性评价中的一种重要方法,在核保障技术、核废物处理方面具有重要的应用。本工作结合实际问题,构造了层析γ扫描（TGS）透射测量仿真模型,建立了计算机模拟仿真平台,为TGS图像重建软件的计算机模拟研究奠定了基础。     

中子多重性移位寄存器功能模拟实现

从中子符合计数电路传统移位寄存器出发,深入研究了中子多重性移位寄存器(MSR)的基本工作原理和主要参数.在此基础上,利用计算机编程模拟多重性移位寄存器的功能,对数字中子脉冲序列进行分析,输出中子计数的真符合和偶然符合.输出数据后处理结果与预置值偏差较小,说明模拟方法有效可行.     

层析γ扫描探测效率的无源刻度

层析γ扫描是准确定量测量中、高密度非均匀分布介质中的放射性素及其含量的重要方法,其中探测效率的确定是其关键技术之一。本文结合实验室层析γ扫描测量装置,采用蒙特卡洛方法,运用空间对称性简化计算模型,提出层析γ扫描探测效率无源刻度方法。计算机模拟和实验结果都表明了该方法的正确性和有效性。     

核材料γ辐射特征模板识别技术研究

为标识和鉴别核材料,提高核材料的安全管理能力,研究建立了核材料自发辐射γ特征谱的特征信息及提取方法,以及模板匹配算法,提出了核材料γ辐射模板识别技术和方法.对不同贮存状态、不同类别核材料,运用MC方法模拟研究了其γ辐射特征,并结合相关实验,验证了γ辐射模板识别方法的有效性.     

Ga稳定δ-Pu合金中原子间作用势的从头算

为了对δ相Ga稳定Pu合金中自辐射效应进行分子动力学仿真,本文根据原子分子反应静力学原理,将Pu,Ga和He原子的7Fg(9Fg),2Pu(4Pu)和1Sg(3Sg)分别分解为Pu2(D∞h),PuGa(C∞v),Ga2(D∞h),PuHe(C∞v),GaHe(C∞v),He2(D∞h)的直和,通过直积和约化获得所有可能的电子状态。在Pu原子的相对论有效原子实势(RECP),Ga原子和He原子的6-311G*全电子基组下,采用Becke-杂化泛函(B3LYP)对Pu-Pu,Pu-Ga,Pu-He,Ga-Ga,Ga-He和He-He势能进行从头算。获得了相应分子的原子间作用势,以及各个分子基态的电子状态。