1.4MeV-5MeV中子诱发~(238)U裂变产额测量

~(238)U裂变产额测量工作在核数据测量中有着重要意义,本工作利用2.5MeV质子静电加速器产生的1.4MeV-5MeV单能中子诱发238U裂变,通过对裂变产物放射性的测量对裂变产物核素~(135)I、~(133)I、~(105)Ru和~(91)Sr的产额进行了测定。照射过程中中子通量用活化法确定。分析了影响实验测量的多个因素,包括用MCNPX程序对中子在靶头及样品中的多次散射和自屏蔽效应进行了修正,对γ射线在样品中的自吸收进行修正等。得到产额数据典型误差为3.5%,最后把测量结果与已有的裂变产额数据进行比对。     

14.8 MeV中子诱发~(238)U裂变产物产额测量

裂变产物产额作为裂变过程的一个重要参数,其准确测量对有关裂变的很多方面都有重要意义。为了准确测量中子诱发~(238)U裂变产物产额,利用中国工程物理研究院PD-300加速器上的T(d,n)4He反应,产生14.8MeV的中子,诱发~(238)U裂变。辐照过程中,通过金硅面垒半导体探测器监测中子通量的变化。使用Al片作为监测片计算整个照射过程中样品的平均中子通量。辐照结束后,利用高纯锗(High-Purity Germanium,HPGe)探测器测得裂变产物特征γ射线计数,计算得到裂变产物的产额,使用MCNPX软件对中子的多次散射和自屏蔽效应进行修正,并通过计算得到样品和监测片的自吸收修正、中子通量波动因子。得到了95Zr、127Sb、140Ba、147Nd、131I、103Ru等长半衰期产物的累积产额值,并将结果与以前的文献值做了比对,研究结果有助于~(238)U裂变产物产额的分析和评价。     

中子活化法测定~(232)Th裂变产物产额

采用中子活化法测量了~(232)Th的裂变产物及其累积产额。利用加速器T(d,n)~4He反应产生的14.9 MeV高注量中子长时间照射ThO_2样品,用高纯锗γ谱仪测量其特征γ谱,求得较长半衰期核素~(99)Mo、~(141)Ce、~(143)Ce、~(131)I、~(140)Ba等的裂变产额,实验结果的典型误差为4%。其中,利用MCNP程序对中子的多次散射效应和自屏蔽效应进行修正,同时考虑了中子注量波动及γ射线在样品中的自吸收影响。     

~(235)U和~(238)U裂变率分布测量应考虑的因素

用箔片活化法测量堆内235U和238U裂变率时,由于探测箔内待测核素的富集度不是特别高,铀箔辐照后,测到的某个γ射线能量(如1596keV)的计数来源于这两种核素(235U和238U)核裂变产生的相同裂变产物(140La),即测量中不可能单独测量235U或238U裂变产生的140La的γ射线的计数。其结果     

14兆电子伏中子活化分析测定钢中的硅

利用14兆电子伏中子照射硅样品,产生~(23)Si(n,p)~(28)Al反应,通过测量~(28)Al的1.78兆电子伏γ射线,测定钢中的硅。由于基体铁的~(56)Fe(n,p)~(56)Mn干扰反应产生1.81兆电子伏γ射线与~(28)Al的γ射线重叠在一起。必须对结果加以修正。本文介绍了两种修正方法。在中子通量为3×10~7中子/厘米~2·秒的条件下,硅含量为0.4—0.09%时,分析精密度为±5—±9%,极限灵敏度为0.2—0.7毫克。活化分析的结果与化学分析的值符合得很好。     

基于实验与模拟相结合的气体样品(n,α)反应截面测量方法研究

建立了一套利用屏栅电离室测量快中子诱发气体样品(n,α)反应截面的方法。针对气体样品测量中存在的样品核数确定、中子注量测量、待测事件挑选等问题,本方法首先利用模拟计算结果选择合适的气体样品有效区域,使得事件区尽量无本底覆盖且易于统计;再利用中子准直器和阴极、阳极信号时间信息,分离并统计样品有效区域产生的事件数;最后利用实验测量的238U(n,f)裂变计数和SuperMC模拟结果,得到有效区域内的中子注量。利用该方法在中子能量为471、487、500、512、529和545 MeV的能点系统地测量了14N(n,α0)反应的相对截面,结果与ENDF/B Ⅷ0符合良好。     

液体闪烁探测器中子γ射线测量研究

液体闪烁体对中子的响应函数,利用O5S蒙特卡罗程序进行计算,γ射线响应函数利用MATHA蒙特卡罗程序进行计算。分别对液体闪烁探测器(n,γ)分辨品质测量、Am-Be中子源的中子谱和γ射线能谱的测量、铁球在D-T中子照射下泄漏中子和伴生γ射线能谱的测量、水球在D-T中子照射下泄漏中子和伴生γ射线能谱的测量等内容进行了介绍,并对结果进行了分析和讨论。     

利用NaI(TI)单晶γ谱仪和超热中子活化法测定食品标准参考物中的铀含量

中子活化分析技术用于测定微量元素是很方便和有效的。它的探测灵敏度高,抗干扰能力强,现已广泛地用于各种领域。 中子活化法测量物质中的微量铀,一般有二种方法。一种是通过测量铀的同位素~(235)U的某些裂变产物发射的γ射线或缓发中子,另一种是通过测定铀同位素~(238)U的直接或间接活化产物的γ射线。     

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。     

中子场及γ射线自吸收在PGNAA测量中的影响研究

在中子活化瞬发γ射线分析(PGNAA)技术测量中,被测样品内部中子场分布及γ射线自吸收对测量结果有一定影响。针对一套水溶液样品中有害元素的检测装置,通过对两种效应统一考虑并进行了理论计算,建立了一套相应的理论修正模型,并将其应用于检测装置的蒙特卡罗模拟计算结果中。结果表明,经该理论模型修正后,样品中中子场分布及γ射线自吸收对分析结果所造成的影响得到了显著改善。     

~(115)In中子非弹性散射截面的实验测量及蒙特卡罗修正

~(115)In是一种重要的活化材料,准确测量它的中子非弹性散射截面数据对中子注量监测具有重要意义。在四川大学原子核科学技术研究所2.5 MV静电质子加速器上,利用核反应D(d,n)~3He产生的单能中子,以~(197)Au作为标准,采用活化法测量了2.95 Me V、3.94 Me V、5.24 Me V能点的~(115)In中子非弹性散射截面。用Monte Carlo程序MCNPX(Monte Carlo N-Particle eXtended)对靶头材料、冷却水层和样品的包层材料等引起的多次散射效应及注量率衰减效应等进行了修正计算,得到最终结果与Loevestam的计算值符合较好,并且实验中可通过减小靶管、靶底衬、水层及样品的包层材料等厚度来减小多次散射效应和自屏蔽效应的影响。     

Determination of the 238U capture to total fission ratio in alternate depleted uranium/polyethylene shells with D-T neutrons

Aiming at checking the conceptual design of the subcritical blanket in the fusion–fission hybrid reactor, an integral experiment was carried out on an alternate depleted uranium/polyethylene-shell setup with D-T neutrons using activation technique. 18 depleted uranium foils were placed at 90° direction to the incident D beam, and the distribution of the ²³⁸U capture to total fission ratio was determined by measuring the 277.6 keV γ ray generated by neutron capture of ²³⁸U and the 293.3 keV γ ray generated by fission of ²³⁵U and ²³⁸U. The ratios were generally between 1 and 2 in the depleted uranium shells, with relative uncertainties between 3.0% and 5.5%. The ratios were calculated by the MCNP4B code employing ENDF/B-VI nuclear data library, the discrepancies between calculations and experiments were all within 6%, and the average calculation to experiment(C/E) ratio was 0.998.     

14 MeV中子穿过组合材料引发238U绝对裂变率的测量

为检验计算方法与参数，用小型平板铀裂变室测量了铁球壳表面沿赤道方向不同位置14 MeV中子穿透实验模型后引起的。^238U绝对裂变反应率，并与MCNP/4A和ENDF/B-V库数据计算结果相比较。实验总误差为6．1％。     

Measurements of Reaction Rates in Zone-Type Cores of Fast Critical Assembly Simulating High Conversion Light Water Reactor

Measurements of reaction rates have been performed in three uranium-fueled zone-type cores of the FCA constructed for a series of experiments on a high conversion light water reactor (HCLWR). These cores possess central test zones of different fuel enrichments and moderator to fuel volume ratios. Radial and axial fission rates of 236U, 239Pu, 238U and 23,Np were measured in each test zone by means of the micro-fission counter traverse. A region where the fundamental mode spectrum is established in the test zone were determined by utilizing these fission rate distributions. Central reaction rate ratios relative to the 235U fission rate were obtained from the measurements by the micro-fission counters and metallic uranium foils to examine changes in the reaction rate ratios among the three cores.

The measured data were analyzed by the SRAC code system on the basis of the nuclear data file JENDL-2. The calculated fission rate distributions agree well with the experimental results for the all cases. The results of reaction rate ratios show that the calculations over- predict the experimental values of the 238U capture/235U fission and 238U fission/235U fission rate ratios in the three cores.     

基于MCNP的缓发裂变中子衰减时间谱模拟计算

基于核裂变反应发生与缓发裂变中子发射这两个物理过程在时间上可相互分离的思想,利用MCNP程序计算得到了含铀地层0~100s范围内的缓发裂变中子衰减时间谱。模拟计算了球体几何模型中235 U与238 U核裂变反应率空间分布;借助SOURCE子程序依次对缓发裂变中子的发射位置、发射方向、发生核裂变反应的核素、缓发裂变中子所在的群组、发射时间及其初始能量等参数进行了抽样。结果表明,计算得到的缓发裂变中子衰减时间谱的时间特征与铀核素的缓发裂变中子群参数相符合。对缓发裂变中子总计数与地层铀含量之间的关系进行了线性拟合,拟合结果的相关系数平方值大于0.998 5,该结果从理论上验证了缓发裂变中子测井铀含量线性模型的正确性。     

ISOCS在铀同位素丰度比测量中的应用

本文介绍了应用就地计数系统(ISOCS)测量235U和238U丰度比的方法。该方法使用基于蒙特卡罗原理的无源效率刻度软件对235U和238U子体234mPa进行效率刻度,采用平衡铀测定方法计算出235U和238U的原子比。使用该方法对某一铀样品进行了分析,其测量结果与质谱法测量结果的相对偏差为2.2%。     

特定实验条件下中子引发~(238)U裂变率测量可行性研究

用小型平板裂变室测量中子穿透实验模型后引发238U绝对裂变率,掌握小空间测量中子技术。通过对有无反射壳测量结果的比较,得到中子对反射壳反射因数。实验结果与MCNP模拟计算结果比较,以此来检验计算方法与参数。