铅散裂中子靶物理特性研究

利用蒙卡程序DCM/CEM对ADS标准散裂中子靶进行了计算。计算了长0.6 m,直径0.2 m的圆柱形208Pb靶,在0.1～1.6 GeV的质子轰击下,Pb靶发生散裂反应产生的中子产额及表面的中子注量、能谱分布以及靶内能量沉积分布,解释了以前的实验结果。计算结果与文献数据、实验数据进行了比较,符合良好,对进一步进行ADS堆芯设计具有较好的理论指导意义。     

用LAHET和MCNP程序研究散裂中子靶的中子学性能

利用LAHET和MCNP程序对ADS散裂中子靶进行模拟计算。因靶的基本物理性质随束流和靶形状的变化而改变,所以首先评估了源强和靶的几何形状对靶性质的可能影响,然后计算长1.2m、直径为0.6m的圆柱形液态铅靶在1GeV质子轰击下,靶内中子的产生和泄漏及能量的沉积等。与文献数据、实验数据进行了比较,符合良好。计算结果还表明:源强和几何的选择对中子产生和泄漏可产生较大影响;用液态铅作散裂靶时,中子产额和泄漏额较高,且泄漏能谱在可利用范围内,但能量沉积在靶中的分布极不均匀,这可能给传热带来问题。     

加速器驱动的次临界系统散裂靶泄漏中子谱研究

为研究加速器驱动的次临界系统（ADS）散裂靶的散裂中子学特性,采用Geant4计算不同能量质子轰击铅铋靶产生的泄漏中子产额、能谱、轴向积分分布。模拟得到1 GeV质子对应的靶的优化尺寸及优化后泄漏中子谱,计算结果可为ADS散裂靶件和堆芯设计提供参考。     

加速器驱动次临界系统的中高能质子轰击厚靶中子学实验研究

利用俄罗斯杜布纳联合核子研究所的高能加速器进行加速器驱动次临界系统 (ADS)靶区中子学研究。用 0 .5 33、1 .0、3.7和 7 4GeV质子轰击U(Pb)、Pb和Hg靶的测量结果表明 :U(Pb)和Pb与Hg靶的中子产额比分别为 ( 2 0 1± 0 1 0 )和 ( 1 76± 0 33) ,从获得较强中子的角度看 ,Hg作为ADS靶是不利的 ;沿厚 2 0cm靶的中子产额随入射质子穿透深度增大而下降 ,质子能量越低 ,中子产额下降越快 ,为在较大厚度范围内获得较均匀的中子场 ,质子能量不应低于 1GeV ;不同能量质子产生的次级中子能谱相近 ,但随质子能量提高 ,较高能量中子的比例逐渐增大。     

散裂中子靶能量沉积研究

利用SHIELD程序研究了中高能质子入射在长0．6m、直径0．2m的圆柱形铅靶上的第入射质子产生的能量沉积。同时计算了靶材料分别为Be、C、Al、Cu、Pb和贫化铀的每个射质子产生的能量沉积沿轴向分布。计算结果与实验数据符合很好。分别对束流为10mA、能量为1．5Ge质子点入射、散焦入射散理解靶能量沉积引起的靶内功率密度分布进行了研究。     

ADS熔盐散裂靶中子学性能研究

与传统加速器驱动次临界系统（ADS）采用金属靶作为散裂中子靶的设计不同,加速器驱动次临界熔盐堆（AD-MSRs）采用靶堆一体的设计,直接使用燃料熔盐作为散裂中子靶。由于熔盐靶的中子学性能直接影响AD MSRs的能量放大系数、核废物的嬗变和核燃料增殖的效率,所以本研究基于MCNPX程序,详细计算了高能质子轰击氟盐和氯盐两种熔盐靶产生的散裂中子产额、散裂中子能谱、能量沉积分布以及散裂产物等中子学性能,并与液态Pb和铅铋共熔体（LBE）两种液态金属靶进行了对比。计算结果表明,熔盐靶在散裂中子产额上与液态金属靶有一定的差距,但熔盐靶内能量沉积分布的梯度较小,更有利于靶区的热量导出。与液态Pb和LBE靶相比,熔盐靶的散裂产物中包含更多的气体以及高质量数的α发射体核素。     

利用LR 115 2B研究7.4GeV质子束轰击铅靶的散裂中子源外表面中子分布

利用LR 115 2B探测器研究了8cm× 2 0cm的铅靶在 7.4GeV质子的轰击下 ,散裂中子在实验装置外表面的分布 ,对实验结果进行了模拟解析 ,同时利用中子活化法验证了LR 115 2B探测结果及理论模拟结果利用LR 115 2B探测器研究了8cm× 2 0cm的铅靶在 7.4GeV质子的轰击下 ,散裂中子在实验装置外表面的分布 ,对实验结果进行了模拟解析 ,同时利用中子活化法验证了LR 115 2B探测结果及理论模拟结果     

ADS熔盐散裂靶中子学性能研究

与传统加速器驱动次临界系统(ADS)采用金属靶作为散裂中子靶的设计不同,加速器驱动次临界熔盐堆(AD-MSRs)采用靶堆一体的设计,直接使用燃料熔盐作为散裂中子靶。由于熔盐靶的中子学性能直接影响AD-MSRs的能量放大系数、核废物的嬗变和核燃料增殖的效率,所以本研究基于MCNPX程序,详细计算了高能质子轰击氟盐和氯盐两种熔盐靶产生的散裂中子产额、散裂中子能谱、能量沉积分布以及散裂产物等中子学性能,并与液态Pb和铅铋共熔体(LBE)两种液态金属靶进行了对比。计算结果表明,熔盐靶在散裂中子产额上与液态金属靶有一定的差距,但熔盐靶内能量沉积分布的梯度较小,更有利于靶区的热量导出。与液态Pb和LBE靶相比,熔盐靶的散裂产物中包含更多的气体以及高质量数的α发射体核素。     

用于单粒子效应辐照实验的CYCIAE-100白光中子源研究

中子诱发单粒子效应会影响航空飞行器和地面核设施用电子器件的可靠性。基于质子加速器打靶产生的白光中子束是研究电子器件中子单粒子效应的重要中子源。通过开展辐照实验获取器件中子单粒子效应截面或阈值等信息,能够预测器件在中子辐射环境中的失效率,并为有针对性抗辐射加固提供数据支撑。中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器(CYCIAE-100)通过质子轰击W靶发生散裂反应可以产生具有连续能量的白光中子。本文基于核反应理论,采用蒙特卡罗方法模拟了100 MeV质子与W靶相互作用产生的中子的产额、能谱和角分布,模拟结果表明,平均1个100 MeV质子可以产生0.33个中子;中子能量范围为0～100 MeV,且随着能量的增加中子注量先增加后减小,峰值在1 MeV附近;沿质子束方向中子角分布具有轴对称性,且随着出射角的增加,中子注量先减小后增加,在90°时,中子注量最小。选取0°出射方向的中子束开展单粒子效应实验,采用基于双液闪探测器的中子飞行时间法测量白光中子能谱,获得了能量范围为3～100 MeV的中子能谱,且当质子束为100 MeV/1μA时,在距离W靶15 m处的中子注量率为3.3×10...     

AB-BNCT中子靶物理设计分析

质子加速器适用于为硼中子俘获治疗提供中子源,其中子源强及能谱较反应堆中子源更具可调性。中子靶物理计算分析是加速器中子源设计的基础,为其提供粒子能量、流强等参数需求分析,并为靶体结构尺寸设计、中子慢化和屏蔽分析等提供前端参数。本文利用MCNPX蒙特卡罗程序,通过对质子打靶的中子产额和能谱、靶体能量沉积、打靶后靶材放射性活度和中子出射空间角分布等进行研究,提出能量2.5 MeV质子轰击100～200 μm锂靶的设计,并用模拟计算数据论证其合理性。该设计中子源在1 mA流强质子轰击下,源强可达9.74×10¹¹ s^-1;拟设计15 mA、2.5 MeV质子束产生的中子源,在治疗过程中靶材放射性活度累积最大值约为1.44×10¹³ Bq。     

Simulation and optimization for a 30-MeV electron accelerator driven neutron source

A neutron source driven by electron accelerator is proposed in Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP). The facility is planned for the study of nuclear data in Thorium-Uranium cycling system, and for material research. A detailed simulation of the neutron source is performed for the program to get the neutron generation maximum economically. Several parameters of the facility, which affect the neutron yield and the neutron escape from outer surface of the target, are analyzed respectively. Besides, the yielding neutron spectrum and the escaping neutron angular distribution are calculated and discussed.     

中子发生器产额的测量

用铁片活化法和长计数管测量中子发生器的中子产额，给出了测量方法和结果。     

用活化法测量自成靶陶瓷中子管的中子发生率

以自成靶陶瓷中子管内Ｄ、Ｔ离子束流高斯型分布为依据，建立了中子管中子发生率与中子场中某一点通量密度之间的理论联系，采用活化法间接测量得φ６０ｍｍ自成靶陶瓷中子管的中子发生率为２．２×１０＾８／ｓ。     

强流中子发生器中子产额测定

文章简述兰州大学3.3×10~(12)n/s强流中子发生器14MeV中子产额的测定。采用三种方法的七个测量手段进行比对测量。虽然在测试过程中遇到很强的中子本底、γ射线本底和电磁干扰,最终还是得到合理的比对结果。尤其是45°偏转半导体符合望远镜和~(238)U裂变室在不同束流下进行的比对测量结果说明两台测量装置在很宽的量程内测量稳定、可信。     

反应性阶跃变化从深次临界到瞬发超临界中子增殖统一公式

根据点堆公式导出了反应性阶跃变化时反应堆内中子增殖的统一公式,可用于反应堆深次临界、次临界、缓发超临界和瞬发超临界状态中子增殖计算.实例计算表明新推导的公式具有较高的计算精度,可用于定量分析与计算.     

MgO single-crystal as an efficient thermal neutron filter

A formula is given which, for neutron energies in the range 10⁻⁴ < E < 10 eV, permits calculation of the nuclear capture, thermal diffuse and Bragg scattering cross-sections as a function of magnesium oxide (MgO) temperature and crystal parameters. Computer program has been developed to calculate the total neutron cross-section and transmission through mono-crystalline MgO. The calculated neutron transmission and effective attenuation coefficient values for MgO-single crystal at different temperatures are compared with measured ones. An overall agreement is indicated between the formula fits and experimental data. A feasibility study for the use of MgO-single crystal is discussed in terms of the optimum MgO-single crystal thickness, mosaic spread, temperature and cutting plane for efficient transmission of thermal-reactor neutrons, and also for rejection of the accompanying fast neutrons and gamma rays.     

中子监测器定度中散射本底的研究

测定了几都典型中子监测器在用~(124)Sb-Be、~(241)Am-Be 及14MeV 中子源定度时的散射本底响应,比较了常用的几种确定散射本底的方法,并给出了拟合公式。     

BH3105E型中子剂量当量仪研制

研制成功BH3105E型中子剂量当量仪.仪器采用镉吸收棒法实现热中子至14 MeV区间等剂量当量测量;选用6Li玻璃闪烁体作为中子探测器;探头输出信号送至硬件电路进行处理.信号经主放大器、脉冲幅度甄别器、整形器由处理器进行计数采集.仪器系统软件设计实现了测量数据存储,采用串口协议与单片机进行通讯.     

快中子治癌束剂量特性研究

我国第一台中子治癌装置由３５ＭｅＶ质子＋Ｂｅ反应产生的快中子束已在临床中取得初步结果。其剂量测试系统的监测室积分电荷－标准体模内中子吸收剂量校正因子ｋ＿（ｃｏｒ）值，在标准源皮距（１３７，３ｃｍ）、标准射野（９ｃｍ×９ｃｍ）和深度９ｃｍ条件下测得，在半年内２０次测量的相对标准差为±０．６３％。本文研究了不同射野尺寸对水模体内中子束深部剂量曲线的影响，大的射野尺寸将获得较高深部剂量。对于上述标准射野和源皮距，１０ｃｍ深处相对水模体前表面的剂量为５２％，与美国费米实验室相近几何条件下测得的中子束的相时深部剂量（６３％）相近。离轴比为１０．５％，略优于费米实验室的（１４／）。     

中子管特性及其工作状态的调整

本文通过对国产冷阴极Penning离子源中子管特性的研究及工作原理的分析,说明加速电压、阳极电压、储存器电流与中子产额的关系。提出中子管的特性曲线并对调整、控制中子产额的方案给予评价。