锰浴法测量中子源发射率中各修正因子的蒙特卡罗计算

在采用锰浴法对放射性同位素中子源的发射率进行测量时,MnSO₄溶液中⁵⁵Mn仅俘获部分源中子,故需考虑对未被⁵⁵Mn俘获部分的修正。用蒙特卡罗粒子输运程序MCNP对中子源强标准装置的锰浴系统进行模拟计算,对实验测量结果进行修正,并通过由国际计量局（BIPM）组织的中子源强度国际比对,验证了计算所建立模型的可靠性。利用MCNP程序的微扰计算功能,通过考虑MnSO₄溶液的密度、源及其承托物材料的密度、源的位置、锰浴半径以及反应截面的改变对计算结果的影响,对模拟计算结果的不确定度进行了详细评定,提供了一种蒙特卡罗模拟计算结果不确定度的评定方法。     

锰浴法绝对测量中子源发射率

锰浴法是目前绝对测量中子源发射率（中子源强度）最广泛、精度最高的方法之一。将已知活度的⁵⁶Mn溶液倒入锰池中,通过两路NaI(Tl)探测器测量锰液中⁵⁶Mn的γ计数,确定系统效率,然后通过锰液饱和活化计数得到中子源强度。利用锰浴法中子源强度标准装置绝对测量了标准²⁴¹Am-Be(α, n)中子源的强度。该中子源是国际电离辐射咨询委员会组织的国际比对CCRI(Ⅲ)-K9.AmBe的传递标准源。测量结果与比对平均值在不确定度范围内一致,验证了本标准装置的可靠性。     

锰浴法中硫酸锰溶液的浓度测定

用锰浴法绝对测量中子源强度时,硫酸锰的浓度与计算中子强度有直接的关系,所以必须准确测定硫酸锰在溶液中的浓度。为此分别采用了密度法、重量法及容量法测定了硫酸锰溶液的浓度。结果表明,三种方法测定同一浓度的硫酸锰溶液符合较好,精密度好于0.15%。     

水中氘成分对锰浴法测定光中子源强度的影响

锰浴法是绝对测定中子源源强比较准确的方法之一,因此它被广泛地用来刻度各种类型的中子源强度。当用天然水锰浴测定某些光中子源(例如~(24)Na-D_2O,~(24)Na-Be源)的强度时,除了要做中子源自吸收、中子洩漏等修正外,还必须考虑水中氘成分(氢中含氘0.015%)的影响。这是因为,这些光中子源γ射线的能量已超过D(γ,n)反应阈能(2.225     

国产Am-Be中子源4.438MeVγ射线与中子强度比值测量

本工作涉及准确测量国产Am-Be中子源发射的4.438MeVγ射线与中子强度比值R＝S_γ/S_n的实验方法。中子源的中子发射率用锰浴法进行比对测量。用Φ75mm×75mmNaI（Tl）探测器测量中子源的γ能谱;用MCNP程序模拟计算中子引起的γ本底和探头的源峰探测效率。实验与理论计算得到的R值符合得很好。综合评价已发表的R实验值,给出了R推荐值为0.575（1±4.8%）。结果表明,R值可认为是Am-Be源的一标志性特征量。     

ST-401图像转换屏γ射线-中子相对灵敏度测量

介绍了测量图像转换屏对60Coγ射线与DT中子相对灵敏度的实验方法.在中子灵敏度测量中,用脉冲中子源测量了γ射线贡献份额,在γ射线灵敏度标定中,使用与中子实验同一实验设置,钴源与中子源交替标定.给出了不同厚度ST-401闪烁体对1.25MeVγ射线与14.85MeV中子的相对灵敏度及测量不确定度.     

14 MeV中子注量率测量技术比对研究

对伴随α粒子法测量DT中子源中子注量系统的稳定性及重复性进行了检验。通过铁活化法与伴随粒子法得到的中子注量相比较,完成了预备实验。用4πβ(PC)-γ符合标准装置测量活化后的铝箔的方法与伴随粒子法监测的中子注量率比对,两者偏差小于伴随粒子法的扩展不确定度,其中伴随粒子法标准不确定度为1.6%,铝活化法标准不确定度为1.8%。     

中子源发射率国际比对（1999—2005）——CCR1（Ⅲ）

国际电离辐射咨询委员会（CCRI）第三分部举行了一次^241Am-Be（a,n）放射性核素中子源发射率测量比对。一个^241Am-Be中子源于1999年至2005年在各参加比对的实验室之间传递。参加比对的有中的CIAE、捷克的CMI，韩国的KRISS、巴西的LMRI、法国的LNE-LNHB、美国的NIST、俄罗斯的VNIIM等八个实验室。为了检验中子原的稳定性，NPL对中子源进行首次测量和末次测量。每个实验室提交一份报告，给出中子源4π立体角的发射率该及详细的不确定度分量，它们都使用了锰浴技术，VNIIM还使用了伴随粒子技术、CMI、KRISS和VNIIM测量了中子源各向异性。     

利用MCNP程序进行ETRR2冷中子源的中子概念设计

运用MCNP程序完成了埃及第二研究堆冷中子源（CNS，cold neutron source）中子的概念设计。对用于确定慢化剂类型和慢化剂栅元几何形状的参数进行了分析，计算了使冷中子的产量达到最大所必须的CNS尺寸。慢化剂栅元是包含液态氢的球环面形结构。计算了特定的冷中子源核热负荷下的冷中子的增益和辉度。基于慢化剂栅元中的空泡份额和正：逆的比率，分析评价TCNS的性能。     

CSNS反角白光中子实验终端本底及中子准直系统模拟计算

散裂中子源可产生白光中子,具有中子注量率高、热功率小、可脉冲化等优点,其应用十分广泛。其中一个重要的应用是核数据测量。目前,中国缺少白光中子源,因此一直没有开展基于白光中子源的核数据测量工作。目前在建的中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)的反角中子束线,在距散裂靶80 m处的中子强度约为9.25×106n·cm-2·s-1,时间分辨率为0.3%-0.9%,能够较好地用于核数据测量工作。本文介绍了该白光中子束线及实验终端的概况,并重点介绍该实验终端本底计算结果、中子准直系统和束斑参数。通过计算结果得出,CSNS反角白光中子源物理终端具有较低的实验本底和较好的中子束斑,可以开展较高精度的核数据测量工作。     

缓发中子法测量脉冲堆裂变总数

用长计数器测量已知裂变率的缓发中子计数率，然后用同一探测系统测量脉冲后的缓发中子计数率，探测系统的探测效率、缓发中子份额和缓发中子先驱核半衰期等参数均不变，从而建立起利用脉冲堆脉冲后的缓发中子衰减曲线确定脉冲裂变总数的方法。该方法的相对标准不确定度（不包含稳定功率运行裂变率的不确定度）为4%。测量的30次脉冲的裂变总数与其它方法得到的结果一致。     

TMSR白光中子源能量分辨率函数的模拟研究

白光中子源及飞行时间谱仪的能量分辨率函数描述了谱仪装置测量中子能量的分辨率与所测中子的能量之间的函数关系。能量分辨率函数用于中子共振截面测量实验数据分析，对确定共振峰参数至关重要。本工作利用Geant4蒙特卡罗工具包构建了TMSR白光中子源的中子产生靶系统模型，模拟了中子在靶系统内由产生到溢出靶系统的整个物理过程，获得了不同能群中子从产生到溢出的时间分布。基于RPI能量分辨率函数形式，对时间分布进行拟合分析，获得了一套合适的参数，用于确定TMSR白光中子源飞行时间谱仪的中子能量分辨率函数。     

压水堆二次中子源源强计算研究

根据压水堆中二次中子源的产生机理建立了二次中子源源强计算方法。采用MCNP程序模拟计算了二次中子源组件中的核反应率(与产生中子相关)和中子注量率,得到了123Sb的平均辐射俘获截面和放射性活度到二次源源强的转换因子,相关参数可用于快速计算二次中子源源强。     

神龙一号装置产生的共振能区光中子特性模拟研究

中子共振测温具有非浸入式测量、内部温度测量、局部温度分布测量等优点,但高强度脉冲中子源的欠缺限制了其广泛使用。为探讨神龙一号装置作为脉冲中子源用于中子共振测温可行性,用MCNP5软件计算了其产生的光中子特性,得到其光中子产额为1.34×1011个每电子脉冲,宽度约为90ns,采用8cm厚的铀靶产额高达7.47×1012个每电子脉冲,单脉冲中子数只比散裂源小一个数量级。计算了多种慢化剂对光中子的慢化结果,结果显示神龙一号可以作为一个强度较高、脉冲较窄的中子源,可对其用于中子共振测温做进一步研究。     

小型源热中子照相装置准直慢化系统设计

小型中子源中子照相技术具有便携性强,应用范围广的优点,在检测一些较大或难以移动的样品时较固定式(反应堆中子源)中子照相系统具有优势.采用MCNP软件对一小型中子源中子照相装置的热中子准直屏蔽系统进行了理论设计,确定中子慢化体由238U和聚乙烯构成,辅以石墨反射层和硼聚乙烯吸收层,经优化计算,预计成像处热注量率达104 ...     

微型中子源反应堆中子谱参数测量

以Au、Zr和Fe为活化探测器,采用裸探测器法测量中国原子能科学研究院微型中子源反应堆的中子谱参数f、α、f_F和φ_th。内辐照座的α、f和f_F分别为－0.007±0.003、20.8±0.4、5.5±0.2。该方法对φ_th的测量结果与4πβ-γ符合法的一致,相对偏差小于2%。与SLOWPOKE相比,微堆有较高的α、f_F值。与已有测量数据的比较表明,微堆中子谱在很长一个时期内是稳定的,利用微堆作为中子源的k₀法中子活化分析不需中子注量率监测器,且比较器一经照射和测量后,可用于其后较长时间内所有分析的计算标准。     

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     

反应堆快中子实验装置辐射场参数测量

利用多箔活化法测量了设计的反应堆快中子实验装置的中子能谱及中子注量,并采用Monte Carlo方法分析了能谱的不确定度.用热释光剂量片法测量了装置的γ剂量.装置各参数测量结果均达到了预期的设计指标.     

启明星1#次临界装置上第2阶段实验研究

启明星1#次临界装置建成后,在第1阶段的实验研究即用Am-Be稳态外中子源驱动启明星1#次临界装置,Am-Be稳态外中子源的平均中子能谱约4MV,初步测量了其中子学特性后,又于2005年10月到11月进行了第2阶段的实验,,即用高压倍加器产生的脉冲外中子源驱动启明星1#次临界装置。高压倍加器产生的脉冲外中子源能谱为14MV,测量其中子学特性,包括:1)验证第1阶段的实验,外推临界质量;2)跳源方法测量启明星1#的不同装载时的次临界度;3)用脉冲外中子源驱动启明星1#次临界装置,测量不同装载下不同空间位置的中子衰减特性等。其中,外推临界质量与第1阶段…     

国产Am-Be中子源能量低于1.5MeV中子所占份额的实验测定

本工作提出了测定Am Be中子源发射的能量低于1.5MeV中子所占份额的1种实用实验方法。用4.438MeVγ射线伴随的飞行时间法测量了中子源的局部中子谱（n₁群中子）。通过已准确测量的中子源发射4.438MeVγ射线与中子强度的比值(R=R_γ/S_n)和n₁群中子谱与测量的能量为1.5MeV以上中子总谱在3.2MeV能量处归一后的面积比值,求得国产Am-Be中子源能量低于1.5MeV中子的所占份额为(19.1±1.9)%。