新型有源井型符合中子计数器的研制进展

有源井型符合中子计数器(AWCC)是一种核材料的无损分析装置。其基本原理是利用同位素中子源激发物料中的U元素产生诱发裂变反应。该装置采用符合中子测量的方法,去除来自中子源的随机中子的干扰,从而达到确定物料中的铀含量的目的。由于对U同位素测量中感兴趣的是235U,为了避免     

无源符合中子计数器探测效率与泄漏增殖系数的模拟计算

无源符合中子法通常用来确定被测源项中自发裂变的钚质量,需要事先对关键参数,如探测效率和增殖泄漏因子等,开展全面深入研究和计算,然后根据探测到的符合中子计数,利用相关公式计算得到钚含量。对探测器的效率进行模拟时,采用 ²⁵²Cf 标准源充当测量样本,自发裂变中子能谱接近纯裂变谱,因此适用于快中子的被动测量,即在“快中子的主动测量”模式的基础上,去除Am-Li 中子源,保留聚乙烯慢化体和镉内衬等结构;在对泄漏增殖系数 M 进行模拟时,MCNP 输入卡中的探测器模型和进行探测器效率模拟的“快中子的主动测量”模型相同,对结果的准确性并无影响。为了得到符合中子计数器的探测效率与泄漏增殖系数,通过 MATLAB 编写脚本,实现了针对AWCC 中子计数器的 MCNP 自动建模功能,仅需输入结构参数,即可快速生产 AWCC 中子计数器的MCNP 输入文件,实现相同结构、不同尺寸的 AWCC 中子计数器的蒙卡模拟,进行探测器效率、中子与 ³He 反应率以及测定含 Pu 废料时泄漏增殖系数 M 的计算。理论探测效率为 24%,本次模拟计算出的探测器效率为 23....     

脉冲中子测量中用长计数器校准闪烁探测器的方法

介绍了采用长计数器与闪烁探测器相组合,通过长计数器对闪烁探测器进行适时校准,进而以闪烁探测器给出低产额脉冲中子注量(或产额)的方法。该方法既减小了长计数器单次计数少引起的统计涨落,又避免了闪烁探测器受γ本底影响大的缺陷,同时还充分利用了长计数器平能量响应以及闪烁探测器探测效率的优点,将长计数器成功地运用于脉冲中子辐射场中,在脉冲中子辐射场中通过长计数器实现了中子注量(率)的量值传递,实现了脉冲中子源中子产额的测量。     

用于裂变瞬发中子谱测量的平行板雪崩计数器研制及性能测试

裂变瞬发中子谱(Prompt Fission Neutron Spectrum,PFNS)是重要的核反应数据,为了测量低于源中子能量的裂变瞬发中子谱,通常是用中子探测器与平行板雪崩计数器(Parallel Plate Avalanche Counters,PPAC)进行符合测量以扣除非裂变事例的影响。针对裂变瞬发中子谱测量的需求,研制了一个由10个单元组成的PPAC。用Maxwell软件模拟了相同尺寸及工作条件下丝状电极电离室和平板电极电离室的电场分布。对该PPAC的结构及其性能测试进行了详细介绍。该PPAC工作于低气压流气模式,每个单元可以独立工作。该PPAC测试的结果为相邻两个PPAC单元之间的时间符合谱半高宽(Full Width at Half Maximum,FWHM)为620 ps,PPAC与液体闪烁体探测器的时间符合谱γ峰的半高宽为880 ps。测试结果表明:该PPAC的时间响应快,达到预期指标,适合用于高事例率情况下的时间符合测量。     

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。     

中子测量技术在核保障中的应用

中子测量技术是核保障领域非破坏性分析技术中重要方法之一.利用该技术结合同位素组成信息可以对铀、钚材料进行定量测量.本文简述了该技术测量原理、测量分析方法以及一些常见用于核保障中的测量设备.     

硼中子俘获疗法在医疗船上的应用与可行性设计研究

硼中子俘获疗法（BNCT）是一种能选择性地阻击癌细胞的生物靶向放射治疗方法,该治疗方法在医疗船上的应用设想是基于IAEA癌症关怀项目,旨为非洲等发展中国家提供癌症医疗援助及其他医疗服务。本文介绍了医疗船的中子照射治疗模块,该模块以国内已建成的医院中子照射器-1型（IHNI-1）为设计原型,根据船用反应堆的特殊环境和工况要求,对反应堆水池的外形、屏蔽材料的选型、堆本体系统和设备的结构以及中子照射治疗模块的总体布置进行设计优化。分析表明该设计理念和方案具备一定的开发价值和应用可行性。     

长计数器的特性研究及其在屏蔽性能测量中的应用

用252Cf中子源对BF3计数管进行了调试,确定其最佳工作电压为1450V,计数管有效中心在长计数器端面内13.5cm处.通过不同厚度聚乙烯慢化同一中子源的计数率的比较发现,长计数器的"平"特性较好.用长计数器测量了一种新研制的含硼聚乙烯材料的中子衰减系数为0.236,MC方法计算值为0.218,二者在误差范围内符合.     

长计数器的特性研究及其在屏蔽性能测量中的应用

用252Cf中子源对BF3计数管进行了调试,确定其最佳工作电压为1450V,计数管有效中心在长计数器端面内13.5cm处。通过不同厚度聚乙烯慢化同一中子源的计数率的比较发现,长计数器的"平"特性较好。用长计数器测量了一种新研制的含硼聚乙烯材料的中子衰减系数为0.236,MC方法计算值为0.218,二者在误差范围内符合。     

一个扩展量程球形中子剂量仪的研制

介绍了一个新研制的扩展量程球形中子剂量仪,通过在高能杂散辐射场中与常规中子剂量仪的比较,对高能中子的响应有明显的提高,性能优于常规A-B中子剂量仪.     

有源符合中子法探测高浓缩铀的技术研究

开展了有源符合中子法探测^235U富集度为90．34％的小圆柱状金属铀块裂变材料的方法与技术研究。使用有源井型中子符合计数装置测量金属铀块中^235U受Am-Li中子源诱发后产生的裂变中子,运用最小二乘法的计算方法将测得的中子总计数率、真符合计数率分别与金属铀块质量做线性拟合,其线性相关性系数达0．999;在此基础上,进一步测量了在相同质量金属铀的条件下不同源、样距及不同样品形状的中子计数变化趋势。     

散裂中子源靶站和中子散射谱仪的概念设计

本文介绍了可应用于多学科应用的散裂中子源(CSNS)靶站和中子散射谱仪概念设计的进展。CSNS靶站将由重水冷却多片钨靶,铍/铁反射体和铁/重混凝土生物屏蔽体组成。采用三个WING型慢化器:水(室温),液体甲烷(100K)和液体氢(20K),设有18个水平中子孔道。MonteCarlo模拟显示优化的靶截面高宽比为1:2.5左右。额定的100kW核功率的质子束轰击后,慢化器处钨靶溢出的脉冲中子通量约为2.4×1016cm?2·s?1。有限元方法计算表明,钨靶体内的总发热量是47kJ/s。即使使用截面较小的钨靶,在通常的水冷速率下,靶体温度也仅略高于90°C。靶体的热应力形变最大不超过0.2mm。根据经济实用原则选择建造粉末衍射仪、小角散射仪、反射仪及直接几何非弹性散射仪等四类有代表性的中子散射谱仪,就能覆盖>80%的中子散射研究领域。     

滤材样品在γ能谱分析中的真符合校正研究

研究了高效率HPGe探测器测量滤材样品的真符合校正，分析了子核具有三个激发态的典型核衰变情况下的级联校正情况，具体给出了测量滤材源的情况下具有代表性的符合校正因子计算的解析表达式。实验中通过测量8种‘单能’核素点源在探测器表面各点的相对效率以及其滤材样品效率，拟合得到了HPGe探测器的峰效率曲面和总效率曲面的解析表达式，使用该曲面计算的^60Co和^152Eu的真符合校正因子与实验测量结果基本一致。     

符合线路断层显像原理及其应用

符合线路断层显像主要由可变角双探头SPECT系统，符合探测线路和衰减校正等组成。对医用核仪器尤其是近年来在国内外刚开始广泛应用的双和／或三探头符合线路断层显像仪的工作原理和特点以及临床应用进行了综述。     

计数率测量仪死时间的确定方法

采用反应堆不同的运行功率和缓发中子不同时刻的衰减作为模拟源,测量出两套计数率测量仪的死时间分别为3.65和5.18μs,并提出利用反应堆的功率周期上升测量计数率测量仪死时间的方法。     

GM计数管死时间及其对辐射测量的影响

本文阐述了GM计数管的两种死时间概念,分析了它们对辐射测量的影响,并给出了输出计数率与照射量率和两种死时间的关系式。     

Model independent determination of the elastic incoherent structure factor in neutron scattering experiments

In quasielastic neutron scattering (QENS) the dynamic structure factor S(Q, ω) consists of an elastic central line with area given by the elastic incoherent structure factor (EISF) and a continuous quasielastic broadening. Using only the resolution function of the spectrometer we discuss a method to derive the EISF directly from the raw experimental data points S(Q, ω) without any smoothing or any modelling of the quasielastic broadening. We compare this model to the Fourier transform method, show how it works on actual neutron scattering data and discuss its accuracy for several cases.