冷中子导管模拟和参数优化计算

根据冷中子源及后续中子导管的布局参数,采用蒙特卡罗方法模拟计算了冷中子导管C3出口处中子柬均匀性、准直性及注量率等数据。优化表明：a）冷源与后续导管入口间距离应尽可能短;b）中子注量率及发散度均随导管超镜因子m值增大,m值由1．5增至3．0,其Y方向发散度增大24％,注量率提高61％;c）垂直于导管弯曲面方向的发散可以用高斯分布来描述,而导管偏转方向则呈条纹状发散;d）在m=1．5、冷源与堆内导管入口距离为2．29m情况下,束流垂直发散宽度为O．86°,中子注量率为2．44×10^2cm^-2．S^-1。     

中子反射谱仪前端导管优化

基于两种中子反射谱仪设计(A:前端为8.0 m垂直聚焦导管,入口200mm,出口40 mm;B:前端为1.6+3.4m水平偏转垂直聚焦导管,入口100mm,出口50mm),对其前端偏转/聚焦导管进行了中子束模拟,结果表明:1)在特征波长为0.4 nm的冷中子导管末端,没有必要再次偏转束流以减低本底;2)与建议方案相比,概念设计中的注量下降了52.8%,而水平方向发散度增大了24.1%,垂直方向发散度减小60.7%;3)聚焦导管长度应不低于6.0 m,导管聚焦超镜m值在2.0-2.5最佳,两侧超镜m值对束流几乎无影响,使用中子束高度应不低于150mm可达到较好的注量率和发散度.     

中子三轴谱仪部件模拟与优化计算

根据三轴谱仪的安装位置及后续结构,利用蒙特卡罗方法模拟计算了中子三轴谱仪样品处的中子谱,获得了中子均匀性、注量率等参数。模拟结果表明:采用双聚焦单色器的中子注量率是采用平板单色器中子注量率的1.54倍,但中子分布均匀性变差,垂直发散度增大到约4°;聚焦单色器的聚焦长度对中子均匀性无影响,但聚焦长度越长其垂直发散度越小;入射单色中子波长λ0.4nm时,用热解石墨做过滤器比较合适,而当λ≥0.4nm时,用铍做过滤器更合适一些。     

中国先进研究堆冷中子导管的模拟研究

应用蒙特卡罗方法对中国先进研究堆(CARR)上的两条冷中子导管CNG1和CNG2的设计方案进行了模拟研究。在假定的冷中子源谱分布下,两条导管出口处的中子注量率均达到1×109cm-2·s-1以上。CNG1和CNG2的中子传输效率分别为50%和42%,中子束最大发散角分别为2 2°和1 9°。中子束沿水平方向的分布均匀,其最大起伏不超过3%。重力显著影响中子束沿垂直方向的分布。     

中子反射谱仪的闸门与直导管组合设计

为减少中子注量的损失,中子反射谱仪的设计通常需要采用中子导管来传输,最前端为中子束流闸门。论文采用Mcstas模拟计算软件,分别针对闸门通道内表面是否为吸收材料,采用多种组合设计模型进行了模拟计算。结果表明:闸门内表面选用超镜材料对闸门与直导管的组合传输性能有较大的提高,并且发散度增大不明显,这对于分辨率要求不是特别高,位于中子反射谱仪最前端的部件设计是非常有利的。经过多组比较分析,针对水平发散度要求较高的水平散射几何中子反射谱仪的前端组合设计,闸门内表面最好选择因子m=1.5或m=2的超镜,而不是吸收材料。计算给出了不同组合的模拟结果,结果可为相关中子反射谱仪闸门与前端直导管的组合设计提供理论参考。     

光中子源的优化设计

文章研究了基于9MeV电子加速器的光中子源的优化设计问题,提出了使X射线最有效地转换为中子的光中子转换靶的最优形状。利用蒙卡程序MCNP5设计了体积为20L的重水光中子转换靶,当加速器的平均电流为100μA时,中子产额可达2.3×10^11n／s。通过增加特定形状的石墨反射层使更多的中子向前发射,正前方10m处中子注量率可达8.55×10^4n／（cm^2·s）。文中还计算了出射中子的能谱、空间分布和时间特性。     

用MCNP-4C对叙利亚微型中子源反应堆热柱概念设计进行蒙特卡罗模拟

应用基于概率论方法的MCNP-4C程序有效地进行了叙利亚微型中子源反应堆（MNSR）及其外丽结构（包括其后将安装在堆芯的热柱）初步概念设计的三维描述。为了验证和确认程序的适用性,反应堆计算包括：临界计算和控制棒价值计算,其值分别为1．00517和6．54mk。热柱将安装在反应堆水池内。利用已有的模型得到了该热柱的优化条件,优化主要包括水池内热柱的放置位置、热柱尺寸及材料。目标是使热柱内热中子注量率达到1×10^9cm^-2·s^-1,共振中子及快中子注量率尽可能低。     

中子垂直聚焦单色器的调试

中子聚焦单色器可有效提高中子散射谱仪样品处的中子注量率。对安装在中国工程物理研究院核物理与化学研究所的中子衍射谱仪中子垂直聚焦单色器进行调节，在样品处利用中子照相确定了束斑的中心位置和大小，通过在水平和垂直方向上的扫描得到了可利用的中子束的面积，测量了该处的最大中子注量率。在样品处得到略大于1倍的增益。这一结果表明，调试是成功的。     

k0-NAA中子活化分析方法在HANARO研究堆NAA3号辐照孔道的应用

韩国原子能研究院（KAERI）30MW的HANARO研究堆,其堆内中子活化分析辐照孔道NAA3号的热中子注量率为1．26×10^14cm^-2·s^-1,可用作基于临界增殖系数％的中子活化分析（k0-NAA）。本工作的目的是：①通过确定该中子活化分析方法所需要的中子谱参数来描述NAA3号辐照孔道;②通过建立探测效率曲线来标定Y射线能谱仪系统;③通过分析6种认证参考物来评定k0-NAA中子活化分析方法的性能,其中3种为天然生物物料,另3种为环境物料。从获得的结果可以看出,对生物样品和环境样品采用k0-NAA方法,可以分别定量确定多达25或35种元素。已确定元素的实验值与认证值之间的偏差通常在12％以内,大部分考虑不确定度后实验值与认证参考值的估计偏差（u-score）值低于2。结果证明：HANARO研究堆上实施的k0-NAA中子活化分析方法适用于生物样品和环境样品的多元素分析,具有较高的分析精度,而且k0-NAA中子活化分析方法还可进一步获得实际应用。     

中子粉末衍射谱仪垂直聚焦单色器的调试方法

介绍了中子散射谱仪用的中子垂直聚焦单色器的基本原理,描述了安装在中国工程物理研究院核物理与化学研究所的中子衍射谱仪的中子垂直聚焦单色器的调节方法.在样品处利用中子照相确定了束斑的中心位置和大小,通过在水平和垂直方向上的扫描得到了可利用的中子束的面积,测量了该处的最大中子注量率,结果表明在样品处得到略大于一倍的增益.