低能γ射线反散射法测量纸张定量的研究

叙述了低能γ射线反散射法测量纸张定量的可能性,建立了纸张定量与反散射γ射线强度的关系式。研制了一套测量装置,并对测量误差进行了分析。     

煤对γ射线的吸收与散射及对中子瞬发γ能谱的修正

研究了煤对不同能量γ射线的吸收和散射规律，并结合煤体的中子场分布，实现了对元素的中子感生瞬发γ能谱的修正。     

γ射线康普顿反散射成像研究

通过使用MCNP软件对反散射成像装置的蒙特卡罗计算模拟，对探测器电流进行了计算，通过实验进行了验证。     

中国先进研究堆中子散射工程中子导管模拟研究

为使依托中国先进研究堆（CARR）进行的冷中子散射实验拥有更高质量的中子束流,本工作对中子散射工程中的中子导管系统各参数进行分析研究,并首次在国内应用等效中子导管理论,结合解析计算确定出优化的导管方案。同时,应用VITESS程序对各导管方案得到的中子束流进行了模拟,在综合考虑导管系统几何布局及中子束流的发散度影响后,探讨出若干符合实际的设计方案。尔后,利用导管位置计算程序NGPS,计算出各导管方案中每个导管单元的位置坐标。最终,根据各项指标对模拟的各导管方案进行对比,优选出CNGA、CNGB、CNGD3套中子导管系统的最佳参数,为即将进行的中子导管系统的设计和安装提供理论参考。     

利用中子散射研究生物材料

中子散射是一种研究生物大分子结构及动力学运动规律的重要手段.通过测量散射中子的强度函数可以得到生物大分子的体积、质量、形状、回转半径、生物大分子中的原子成分,特定原子所处的位置及分布,生物大分子动力学运动的信息等.测量中子在生物样品上的动量和能量转移,可以得到动力学结构因子.结合理论模型分析计算可以得到生物大分子内原子、原子团快速运动和生物大分子慢的集体运动的信息,提取生物大分子中原子的涨落行为,生物分子构象变化及生物大分子材料的柔性等信息.中子散射能识别出生物物质中轻的元素及同位素.和X射线方法相比,中子散射法对生物材料的损伤较小.     

MCNP5模拟γ射线反散射谱的影响因素

为了研究γ射线反散射峰与散射体的物质成分、厚度、入射射线能量和几何布置之间的关系。本论文基于蒙特卡罗方法,运用MCNP5程序模拟放射源137Cs、60Co发出的γ射线经过不同厚度的石蜡、玻璃、Al、Fe、Cu和Pb散射后反散射谱的变化,所得结果与实验谱符合较好。结果显示:散射体厚度与原子序数同时增加且原子序数大约到26以后,反散射峰值才随原子序数增加而减小;探测器与放射源的距离为10 mm时,137Cs、60Co发出的γ射线经Fe、Cu散射后,Fe、Cu的厚度分别为1.6 cm和2.4cm时,铁的峰值高于铜;反散射峰值随源与探测器之间的距离增加而减小,与入射射线能量无关。试验结果对进一步开展反散射在工业,农业和医疗业的辐射屏蔽的研究有一定的指导作用。     

中子诱发TNT中轻核素反应的混合γ能谱模拟

用MCNP模拟了Am-Be中子源诱发土壤环境中爆炸物各组成核素形成的瞬发γ射线在Nal(T1)和BGO探测器中的能谱,得到H、C、N、O核素特征峰计数随爆炸物质量的变化关系,研究了土壤湿度对γ能谱的影响.通过对中子诱发爆炸物的瞬发γ能谱分析,发现N、C核素特征γ射线全能峰计数之比能较好识别含水环境下的爆炸物.     

低能γ射线反散射法测量煤灰分的线性处理

理论计算表明,煤的灰分与低能γ射线反散射强度之间是一种非线性关系。数学分析和实验证明,在较窄的灰分范围内,灰分与反散射强度之间可按线性关系处理。本文结合实际的宽范围的标定曲线,讨论了非线性函数的线性化范围及线性化误差,并对不同的测量范围提供了电路设计的参考数据。     

用测量次级中子飞行时间方法检测隐蔽爆炸物和毒品的方案及…

介绍了一个用测量次级中子飞行时间方法检测测隐蔽爆炸物和毒品的方案，包括检测原理，理论估算和装置的物理设计，并进行了初步的实验检验，获得了与理论估算基本一致的结果。     

测量煤炭灰分的低能γ射线反散射方法

介绍了测量煤炭灰分的低能γ射线反散射方法。研究了最佳灵敏度的条件和最佳几何配置、成分变化对测量的影响和补偿方法。测量范围为8%—15%,标准误差为±0.37%。     

同位素中子源参考辐射能谱测量及模拟中子谱分析

不同成分中子参考辐射场是对中子防护材料性能测试的基本条件。为获得较理想的测试中子防护材料的中子参考辐射场,构建基于³He正比计数管的多球中子能谱测量系统,对基于²⁴¹Am-Be和²⁵²Cf中子源的中子辐射场慢化情况进行MCNP模拟和能谱实验测量。为准确判断实验室校准参考位置的中子散射情况,基于多球中子能谱测量系统,开展了中子散射成分测量。采用ICRP推荐的注量-剂量转换系数对能谱进行了剂量率转化,与使用长计数器的测量结果进行比较,发现在校准参考位置的剂量率相对偏差≤20%。开展了聚乙烯慢化同位素中子源获得特定能谱的实验研究,进行了慢化谱的模拟计算和实验测量,两者结果符合较好。该工作为后续的中子计量测试和中子防护材料测试提供了可用的中子参考辐射场。     

多元素中子俘获瞬发γ射线分析方法的研究

进一步提出被测元素瞬发γ射线特征峰的面积与其含量的关系式。经实验证明对各常见元素的仪器分析回归值与化学分析值的均方根偏差皆小于０．５ｗｔ％。在铁矿石的分析实验中发现了慢化体的作用，它可明显地提高分析灵敏度。该套中子俘获瞬发谱仪对Ｈ瞬发γ峰（２．２２３ＭｅＶ）的ＦＷＨＭ为３ｋｅＶ。     

通过测量裂变碎片的γ射线研究中子测量技术

描述了通过测量裂变碎片的γ射线来研究测量中子的方法。＾２３８Ｕ薄片的裂变碎片由聚脂膜俘获,其γ射线由ＮｉＩ（Ｔ１）探测器测量。在不同系统上测量了中子,测量结果与用裂变室的测量结果一致。分析和讨论了实验结果。     

基于γ与中子探测的钚元件模板测量方法研究

钚元件的模板测量是深度核裁军中的重要核查方法。钚元件的类型决定其γ能谱具有独特的特征:即如果两种钚部件设计相同,γ能谱是相似的,否则会出现差异。目前,钚元件模板测量主要是从申报钚元件衰变产生γ能谱中提取反映类型的特征量作为模板,将核查对象的特征量与模板进行比较,从而判断核查对象与申报钚部件是否属于同一类型。本文研究了从γ能谱中提取信息作为判别钚元件结构的模板数据的局限性:由于钚材料对γ射线的自吸收作用较强,在某些特定场景下仅依靠γ能谱不能有效辨别核查物与作为模板的钚元件的结构是否一致。通过MCNP模拟对该问题进行了验证。进一步研究发现在测量γ能谱的同时,测量钚元件自发裂变的中子计数率可以改善这个问题。     

模拟计算压水堆工作场所模拟中子参考辐射场

以加速器D(d,n)3He反应产生的5 MeV中子为初始源项,利用MCNP4C程序模拟计算了中子经贫铀、铁层、水层和聚乙烯散射慢化体后产生的中子能谱,分析了各种材料几何变化对中子能谱的影响,并与目标谱进行了对比。本文为建立具有压水堆工作场所特征的中子参考辐射场提供了参考数据,该辐射场可以广泛的应用于中子剂量仪表的校准。     

用测量次级中子飞行时间方法检测隐蔽爆炸物和毒品的方案及实验

介绍了一个用测量次级中子飞行时间（ＳＮＴｏＦ）方法检测隐蔽爆炸物和毒品的方案，它包括检测原理、理论估算和装置的物理设计，并进行了初步的实验检验，获得了与理论估算基本一致的结果。     

加速器中子源大厅内散射中子分布的模拟

本文针对加速器中子源可在较宽能量区间产生单能中子的特点,采用MCNP5对0.2～20 MeV的源中子在加速器中子源大厅内的散射情况进行模拟计算和分析。结果表明,直射中子通量随离源距离的增大呈平方反比衰减,散射中子通量则随离源距离的增大而几乎保持不变;大厅内的散射中子主要来自墙壁的贡献,离墙壁越近散射率越高。能量为0.4 MeV和1 MeV的源中子散射率最高,10 MeV和15 MeV的源中子散射率最低。用中子的宏观散射截面可较好解释散射率模拟结果,中子的弹性散射截面远大于非弹性散射截面,因此弹性散射起主导作用。中子能量大于1 MeV后,散射截面随中子能量增加而减小直至进入一段坪区,散射率也随之降低并进入坪区。结合待测位置处直射、散射中子通量和不同能量的散射中子份额的计算,能解释能量较高的源中子散射率较低的现象。通过在墙壁表面附上一层中子慢化吸收材料的方法可有效减弱中子散射,如5 cm的含硼聚乙烯（10%B4C）可降低散射率约40%。     

一种基于双能X射线与前向散射的爆炸物检测方法

本文简要介绍了爆炸物检测领域的各种现行方法,指出了它们的优缺点。与它们相比,本文探讨的新方法具有一系列独特的优点。本文作者提出了一种新颖的爆炸物检测方法,即(双能X射线) (前向散射法)。使用双能X射线法可以得到被检测物质的有效原子序数信息,利用X射线的前向散射可以得到被检测物质的密度信息,而有效原子序数和密度这两个特征量的组合就可以有效地表征爆炸物的存在。     

用低能X射线反散射法测定泥炭的灰分含量

泥炭的一个重要指标是灰分含量。目前化验室分析灰分含量采用烧灰方法,这种方法耗时费力,测一个样品需8小时左右。本文介绍用低能X射线反散射方法测定泥炭的灰分含量。这种方法简单、快速、测一个样品仅需1分钟。测量结果与化学常规分析比较,平均标准偏差约为3％。