核部件缓发γ能谱时间演化行为模拟

在分析无外中子源照射条件下核部件中裂变产物的来源及其释放缓发γ射线机理基础上,提出了应用CINDER90程序计算核部件中裂变产物活度的方法,计算并分析了裂变产物的种类、活度及其随辐照时间和冷却时间的变化规律,继而根据裂变产物β^-衰变释放的特征γ射线的能量与分支比数据,计算得到了核部件中裂变产物缓发γ射线源项,并应用蒙特卡罗方法计算了核部件释放的缓发γ能谱随辐照时间和冷却时间的变化,分析了缓发γ能谱的时间演化行为。结果表明：核部件缓发γ能谱中强度最大的γ射线是裂变核素¹⁴⁰La β^-衰变发射的1 596 keV射线,且该γ射线的强度在部件组装一定时间后保持稳定,该结果与文献结果符合一致。本文提出的裂变产物缓发γ能谱模拟计算方法和结果可为核部件γ能谱的测量与分析提供参考。     

裂变缓发γ射线能谱的蒙特卡罗模拟

采用递次衰变路径搜索和遍历的递归算法编制一程序,该程序可用于计算裂变核素在中子辐照时和辐照后任意1种或1组裂变产物在任意时刻的放射性活度、γ能谱及其随时间的变化。计算了²³⁹Pu在池式堆快中子照射下的裂变缓发γ能谱。用MCNP软件模拟了高纯锗探头对裂变缓发γ射线的能谱响应。模拟结果可用于指导核材料裂变产额测量等研究工作。     

MC法模拟核部件自发裂变中子活化瞬发γ能谱

在分析中子活化瞬发γ产生机理及瞬发γ射线强度计算方法基础上,提出了应用MCNP程序计算模拟核部件自发裂变中子活化放出瞬发γ能谱的直接模拟与分步模拟方法,对两种方法的计算结果及特点进行了比较分析。计算了模拟核部件核材料自发衰变产生的γ能谱,并与瞬发γ能谱进行了比较分析。本文结果可为核部件认证技术研究提供参考。     

基于缓发γ能谱测量的铀丰度分析

本文以加速器驱动的脉冲中子源为照射源、铀材料为照射对象、HPGe探测器为主要探测器,测量得到了铀材料的缓发γ实验谱,再根据理论计算程序和蒙特卡罗方法得到了缓发γ计算谱。结果显示,实验谱和计算谱吻合较好,表明缓发γ能谱测量可作为铀丰度分析的一种技术手段。     

铀材料诱发裂变缓发γ能谱的数值计算

推导了裂变产物质量链上各个核素不同时刻数目的计算通式,计算了包装箱中铀材料在D-T中子源连续辐照后裂变产物的缓发γ能谱,得到了优化的辐照时间和测量时间,使用MC方法计算处于包装箱外的点探测器缓发γ计数和自发辐射γ计数。计算结果可用于铀材料的无损探测识别和核材料裂变数据测量等工作。     

中子感生瞬发γ射线能谱的蒙卡模拟

中子感生瞬发γ射线分析(PGNAA)中使用蒙卡技术模拟物料与中子反应后产生的瞬发光子在NaI(T1)探测器中的响应一直是一个难点。介绍了用于PGNAA的专用蒙卡程序NPTrans．NPTrans能够进行中子、光子级联输运并能够给出光子在NaI(T1)探测器中的响应。给出了蒙卡模拟能谱与实验数据的比较。NPTrans的开发经验为其他研究开发专用的蒙卡程序提供了一定的借鉴。     

活化缓发γ剂量计算软件JMCT-PK

基于组合几何并行支撑框架(JCOGIN),采用随机积分的方法开发了点核积分程序JMCT-PK。该程序支持计算机辅助设计(CAD)实体组合几何建模,能和蒙特卡罗中子-光子输运程序(JMCT)活化计算无缝对接,能实现从活化到缓发γ剂量的一体化计算。本文主要介绍了点核积分的基本理论以及JMCT-PK的程序结构,并通过基准题对程序的正确性进行了验证,JMCT-PK计算结果与参考程序VisiPlan的计算结果基本吻合,验证了JMCT-PK程序的可靠性和正确性,以及累积因子对点核积分方法的重要性。     

海水就地γ能谱的MC模拟

近年来,时有发生的海洋核事故引起了人们对海洋放射性监测的重视。为了充分了解海洋放射性的特征,应用海水就地γ能谱仪进行了海水本底、点源及体源实验,同时进行了相应的MC模拟。模拟谱与实测谱的对比发现两者的主要特征基本相符,γ能谱变化规律一致,体源探测效率和探测下限的模拟结果与实际值基本一致。结果表明,海水就地γ能谱的MC模拟是可行的,模拟不仅可作为实验的重要补充,并能为海水就地γ能谱测量提供可靠的相关参数。     

基于缓发γ能谱测量的铀丰度分析

本文以加速器驱动的脉冲中子源为照射源、铀材料为照射对象、HPGe探测器为主要探测器,测量得到了铀材料的缓发γ实验谱,再根据理论计算程序和蒙特卡罗方法得到了缓发γ计算谱。结果显示,实验谱和计算谱吻合较好,表明缓发γ能谱测量可作为铀丰度分析的一种技术手段。     

伴随粒子法瞬发γ能谱测量技术研究

采用伴随α粒子符合方法测量了水、石墨、液氮样品的16O、12C、14N核素以及硝铵、三聚氰胺、尿素和模拟样品的D-T中子作用的非弹瞬发γ谱,利用反卷积对化合物的脉冲幅度谱进行了解谱,实验获得的元素份额与其化学成分比在10%内相符。     

基于衰变链计算的裂变产物缓发γ能谱分析

在军控核查技术中,缓发γ能谱是核材料的“指纹”。为计算和分析铀裂变产物的缓发γ能谱,本文将各种类型的衰变链简化为基态线性链和激发态线性链,推导了零时前后各级核素数目的变化公式,建构了计算缓发γ射线能谱的C语言程序代码,并通过实验对理论推导进行了验证。通过分析几种核素的缓发γ射线计数发现,计算结果与实验数据吻合较好。     

缓发-瞬发中子比与铀部件增殖系数的关系研究

探索了通过分析铀部件被高能光子与外源中子激励后发射缓发中子和瞬发中子的强度关系推导其增殖系数的方法。铀材料被高能光子激励后发生(γ,n)、(γ,2n)反应,产生的中子可诱发铀材料发生裂变反应;而外源中子入射后则会发生散射、诱发裂变等反应。本文通过对输运过程的分析得到不同测量条件下缓发-瞬发中子强度比与增殖系数的近似公式,并通过数值模拟计算验证了公式的准确性。     

裂变产物核136Sn原子数的γ能谱法测定

裂变产物136Sn是一种长寿命纯β放射性核素,半衰期为（2．35±0．07）×10^5a。该核素是核工程对环境长期污染的重要指示核素,对于它的超高灵敏测量将为监测环境中的核污染提供重要的信息。     

锎源中子照射下硫的瞬发γ能谱测量

利用瞬发γ中子活化分析技术对不同质量的单质硫进行了定性测量,实验使用的是252Cf源和6″×6″NaI探测器,测量时间为1200s。实验结果表明：测量得到的硫元素的瞬发γ特征峰十分明显,元素特征得到了体现,证明该测量系统可对物料中的硫元素含量进行分析。     

γ能谱测井中采用记录铀钍含量部件可能性的分析

γ能谱测井仪中,采用记录铀(根据镭)钍含量部件以取代记录计数率的方法,能在测井过程中提供矿体中铀钍含量分布的资料,使在研究铀钍矿床的γ能谱测井曲线时简化整理与解释过程。类似的部件在航空、汽车γ谱仪中的应用已获成功。     

熔盐快堆缓发中子先驱核湍流输运效应

针对熔盐快堆中子物理与水力强耦合的特点,使用开发的熔盐堆三维多物理耦合程序TMSR3D,分析了稳态情况下锕系元素再循环嬗变熔盐堆(MOSART)缓发中子先驱核守恒方程中湍流扩散项对熔盐快堆堆芯物理参数的影响。结果表明:在稳态情况下,湍流扩散项对堆芯有效增殖因数影响很小,对堆芯快中子和热中子通量密度的影响也很小,但湍流扩散项对堆芯缓发中子先驱核分布的影响大,且影响程度与具体的湍流运动黏度分布、湍流施密特数和不同的缓发中子先驱核群相关。     

核能谱模拟的正态组合实现方法

结合核能谱的随机特性,探讨了核能谱的正态组合模拟方法。该方法将核能谱分解为正态分布函数的组合,进而转化为参数化模型,并对正态组合函数进行随机抽样以模拟原始能谱。该方法可以灵活地调整正态函数的个数和各正态函数的标准偏差,以满足模拟中对谱线平滑度、准确度的不同要求,是一种效果较好的参数化模拟方法。     

利用LabWindows/CVI实现γ能谱的蒙特卡罗模拟

基于蒙特卡罗模拟思想,利用虚拟仪器开发工具LabWindows/CVI编制软件模拟了γ光子在NaI(T1)闪烁晶体中的输运过程.直接以γ光子在NaI(T1)闪烁晶体中的沉积能量近似对应实际γ能谱仪的脉冲幅度输出,从而得到NaI(T1)探测器中γ射线的响应谱线.结果表明,蒙特卡罗模拟得到的能谱能较好地拟合实验测量得到的能谱.     

闪烁体耦合SiPM测量γ能谱的模拟研究

硅光电倍增管(Silicon photomultiplier,SiPM)是一种新型的光电探测器件,由工作在盖革模式下的雪崩二极管阵列组成。利用GEANT4蒙特卡罗软件包对LaBr_3:10%Ce~(3+)、Na I(TI)闪烁晶体耦合SiPM测量γ射线能谱进行了细致的模拟,通过单色光LED光源照射SiPM,得到SiPM自身暗电流噪声经电子学放大后,与集成的盖革雪崩二极管之间的间隙引起吸收光子涨落对能谱的展宽。对模拟得到的662 keVγ射线能量分辨率进行修正,最后与实验结果对比能够很好地符合,还得到了一组对应闪烁晶体本征能量分辨率的程序参数Pr,s。结果验证了模拟程序设置的闪烁晶体与封装材料光学参数的合理性与可靠性,为闪烁体探测器设计提供了一套开发工具。     

MCNP5模拟γ能谱与吸收介质的相关性

为了研究γ能谱与吸收介质的原子序数、密度及其厚度之间的关系,基于蒙特卡罗方法,应用MCNP5程序模拟40K发出的能量为1.46 MeV的γ射线穿过12C、27Al、32S、66Fe、65Zn等吸收介质板后γ能谱的变化,归纳总结了γ能谱与吸收介质参数的相关性.模拟实验结果显示,吸收介质的原子序数对γ能谱低能部分影响较大,...