100 MeV质子降能材料的选择研究

降能器对于提升质子单粒子效应(SEE)地面模拟试验的效率具有重要意义,而降能材料的选择是降能器设计中的首要问题。计算了100 MeV质子在4种常见降能材料铍、石墨、铝、铜中产生的能量岐离、角度岐离、中子本底以及感生放射性等对质子SEE地面模拟试验有影响的4个方面,其中感生放射性的计算中包含了降能过程在材料中产生的放射性核素种类、活度及残余剂量率。根据以上计算结果,并结合质子SEE地面模拟试验的要求,在降低相同的能量这一情况下,对4种材料作为100 MeV质子降能材料的适用性进行了分析比较,最终选择铝作为100 MeV质子的降能材料,并将应用在中国原子能科学研究院100 MeV质子回旋加速器的质子SEE地面模拟试验装置的降能器设计中。     

中子深度分析的能量展宽修正

离子在样品内的能量岐离将改变中子深度分析（neutron depth profiling,NDP）的多道离子能谱分布。基于SRIM程序,分析了10B（n,α）7Li反应产生的四种离子穿过硅材料后的能量离散情况,获得了四种离子的能谱分布拟合函数,为中子深度分析技术提供了能量GAUSS展宽的数学模型。     

宽能区中子雷姆仪结构研究

应用MCNP和FLUKA程序,对不同结构宽能区中子雷姆仪的能量响应进行计算,并将计算结果与国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的响应曲线迸行了比较分析.计算结果表明:在普通A-B中子雷姆仪结构中加入铅层,能够极大地提高其对高能中子的能量响应,铅层布置和厚度的不同对中子雷姆仪的能量响应有一定的影响.铅层单层布置结构形式雷姆仪的能量响应好于双层布置.铅层加在内层厚度为0.4cm时,雷姆仪的能量响应曲线与ICRP推荐的标准曲线符合较好.     

反应堆堆腔用中子屏蔽材料耐热性能研究

针对第三代核电厂反应堆堆腔耐高温中子屏蔽需求,由于当前国内外的材料均无法满足设计要求,急需开发一种耐高温的中子屏蔽材料.本文以耐高温的苯基硅树脂及苯基含氢硅油为基体材料,以碳化硼粉末为中子吸收体,制备出一种耐高温中子屏蔽复合材料并着重探讨了复合材料的耐热性能及不同苯基含量的影响.热重分析(Thermal Gravime...     

质子入射能在Ep≤100MeV的（p，n）反应激发函数半经验计算方法

基于核反应的蒸发模型和预平衡激子模型,在靶核质量数为30≤A≤140、质子入射能Ep≤100 MeV的范围内,假定激子数为N=N_0=3时达到平衡,激子模型采用了“无返回”近似,采用常温型能级密度等条件下,对模型理论进行了简化,得到了理论模型清晰、公式简单的计算(p,n)反应的激发函数的半经验公式,并利用实验数据对半经验公式中的参数进行了研究,得到了该参数与靶核N和Z的     

溴化镧探测器在1–10MeV能区的能量刻度

溴化镧（铈）（LaBr3（Ce））闪烁探测器具有较高的能量分辨和较高的探测效率,在中子质询非破坏性检测爆炸物、违禁品及地雷等研究领域发挥了重要作用。本文提出了中子场中LaBr3（Ce）探测器宽能范围的刻度方法:分别测量中子诱发NH4Cl和三聚氰胺（C3H6N6）的瞬发能谱,对比后确定了各核素的特征峰,获得了1–10MeV能区的能量刻度曲线。采用二次多项式及三次多项式拟合,能较好地区分被测特征核素。     

T(d,n)~4He,D(d,n)~3He反应平均相互作用氘能的计算

一、引言在“加速器单能中子源手册”一书中,我们曾计算过T(d,n)~4He反应的平均氘相互作用能量和平均中子能量,但在那里存在以下不足之处:1.氘在氚、钛中的能量损失率dE/dx用了比较早的实验数据,近几年来,带电粒子在物质中的能量损失率已有许多人作了     

含硼轻材料屏蔽14.1 MeV中子的实验研究

在零功率堆中子衰变常数(α常数)瞬态测量实验时,必须进行本底中子的屏蔽。利用理论计算和实验测定的方法,得到含B4C聚乙烯对D-T中子的屏蔽效果,并在此基础上,设计了探测屏蔽系统用于α常数的瞬态测量实验。测量结果与系统设计值相符,测量数据的信噪比与理论计算结果相吻合。     

自给能中子探测器关键材料及元件的研制进展

本文介绍了我国在运核电机组的基本状况以及国内核电自给能中子探测器的发展形势.详细分析了自给能中子探测器的结构特点、原理和应用,以及三代核电技术堆内核测系统的需求和使用寿命.阐述了自给能中子探测器用关键材料的国内外研制进展,重点分析了钒丝、铑丝和铠装信号电缆的制备工艺难点以及性能要求,阐明了钒丝、铑丝的高纯化与微量元素控...     

AB-BNCT中子靶物理设计分析

质子加速器适用于为硼中子俘获治疗提供中子源,其中子源强及能谱较反应堆中子源更具可调性。中子靶物理计算分析是加速器中子源设计的基础,为其提供粒子能量、流强等参数需求分析,并为靶体结构尺寸设计、中子慢化和屏蔽分析等提供前端参数。本文利用MCNPX蒙特卡罗程序,通过对质子打靶的中子产额和能谱、靶体能量沉积、打靶后靶材放射性活度和中子出射空间角分布等进行研究,提出能量2.5 MeV质子轰击100～200μm锂靶的设计,并用模拟计算数据论证其合理性。该设计中子源在1 mA流强质子轰击下,源强可达9.74×10¹¹ s^-1;拟设计15 mA、2.5 MeV质子束产生的中子源,在治疗过程中靶材放射性活度累积最大值约为1.44×10¹³ Bq。     

D-T中子管照相装置的感生放射性研究

介绍了D-T中子管照相装置的应用及其优势,结合D-T中子管的特性和快中子照相的特征分析了其感生放射性危险性。利用ENDF数据库计算了感生放射性,并依托IAEA关于豁免活度的定义计算方法,提出了风险指数的概念来直观表示核素感生放射性的危险程度。采用计算风险指数、横向比较等方法,对常见的核素、元素、不锈钢的感生放射性风险贡献进行了比较。研究发现元素Mo、Fe、Cu风险较大,铁素体不锈钢16Cr25N的风险较小,在不锈钢的选材上要重点关注Fe、Ni、Mn和Cr的含量。     

BH1216型低本底αβ测量仪性能研究及其应用

对国产 BH12 16型低本底 αβ测量仪的性能进行了研究和实际测量。仪器对 2 39Puα源的 2 π效率≥ 80 %时 ,本底计数≤ 0 .0 0 5 / cm-2·min-1;对 90 Sr90 Yβ源的 2 π效率≥ 60 %时 ,本底计数≤ 0 .15 /cm-2 · min-1。     

压水反应堆一回路水中二次带电粒子核反应产物的比活度

压水反应堆内的快中子与一回路水中的氢发生弹性散射产生的高能量的质子与水中核靶发生核反应产生了具有放射性的核素。以秦山二期压水堆为例,计算了高能中子通量,求出了质子能谱,然后计算了一回路水中由＾１６Ｏ（ｐ,ａ）＾１３Ｎ反应产生的＾１３Ｎ、＾１８Ｏ（ｐ,ｎ）＾１８Ｆ反应产生的＾１８Ｆ和＾１１Ｂ（ｐ,ｎ）＾１１Ｃ反应产生的＾１１Ｃ的产生率。根据一回路水的循环特征,获得了这些核素的比活度。     

MeV离子轰击碳样品引起的碳氢团簇产额

利用北京大学2×1.7MV静电串列加速器产生的1.5MeV Au2+和Si+束流轰击碳纳米管样品,用二次离子飞行时间质谱方法分析了二次离子成分,通过质量已知的样品的定标,确认了轰击产生的二次离子质量。分析束流轰击后的二次离子产额,发现在此能量下二次离子产额与离子在物质中射程的横向歧离表现出正相关。     

核电厂环境放射性本底调查现场工作技术方法

针对某核电厂环境放射性本底调查项目,在明确调查目的和调查内容基础上,依据相关标准规范,结合调查范围内自然和社会环境状况,形成一套高效、实用的现场工作技术方法,并解决了样品采集、测量参数的设定等一系列关键问题,为后续同类项目的顺利实施积累了宝贵经验。     

放射性分析中本底对表观计数效率的影响

在放射性分析中,尤其对低活度样品,样品本底的影响是必须要考虑的一个因素。分析实践中,常常涉及计数效率和本底（准确说是确定性本底）的概念,但很少提到表观计数效率和随机性本底。本工作在介绍相关概念的基础上,利用Excel“随机数发生器”研究了本底（包括确定性本底和随机性本底）对表观计数效率的影响规律。本底的影响分为两个方面：一个是因本底扣除不准确而引入的系统误差,它使所有表观计数效率向同一方向偏离计数效率;另一个是本底波动导致的偶然误差,它使表观计数效率在一定范围内随机波动。不管是哪一种误差,本底对表观计数效率的影响均将随着样品活度的降低而增大。对高活度样品,可以不用区分表观计数效率和计数效率这两个概念,但对低活度样品必须区别使用。在有高活度标准源时,不推荐使用通过测量大量低活度样品来获取计数效率的低效方法,宜通过测量活度足够高的标准样品（即本底影响可以忽略的样品）来获取计数效率。     

用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器的反应堆光致缓发中子参数

在介绍单群扩散方程基础上,引入堆芯和反射层的中子价值,根据考虑了光致缓发中子及其价值因素的点堆动态方程,建立了利用现有计算程序进行计算和分析的方法,分析了医院中子照射器光致缓发中子的特性参数,在原有6组缓发中子基础上增加了9组光致缓发中子,为进一步进行用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器反应堆的点堆动力学研究提供了重要参数。     

兰州重粒子加速器感生放射性的辐射防护

采用FLUKA蒙特卡罗程序计算了兰州重粒子加速器所产生感生放射性核素的种类及其活度,研究了其活度随时间的变化关系,使用γ谱仪测定了冷却后加速器腔壁中长寿命放射性核素的γ能谱图,分析了感生放射性对放射性工作人员和公众的影响,提出了相应防护措施的建议。     

易水湖水下天然中子测量

使用研制的以球形3 He正比计数器为中子灵敏元件的水下中子测量装置对易水湖水下1~25m范围内不同深度处的天然中子进行了测量,并结合相应的蒙特卡罗模拟,获得了易水湖水下不同深度处的低能天然中子产生速率和注量率随湖水深度的变化规律。结果表明:在易水湖水面下方1~10m范围内,低能天然中子产生速率c(cm~(-3)·s~(-1))随深度h(cm)呈指数规律下降,关系式为c=2.7×10~(-5)e~(-0.005 7h),10m以下的变化较为平缓。根据测量结果外推,在易水湖水面附近,水中低能天然中子的产生速率约为2.7×10~(-5) cm~(-3)·s~(-1)(或2.7×10~(-5) g~(-1)·s~(-1))。