6 有源井型中子符合测量装置研制

在核材料衡算中，有源井型中子符合测量装置（AWCC）是用于含铀核材料无损测量的主要设备之一。该装置基于核材料中的^235U具有高的热中子诱发裂变截面，采用低中子能量的Am—Li中子源作裂变中子源，诱发^235U裂变，利用^3He计数管阵列探测^235U诱发裂变产生的中子，通过与标准含铀样品的测量结果比较，给出核材料中^235U的量。     

含钚物料中子多重性测量技术研究

中子多重性测量技术作为一种全新的NDA分析方法，主要用于核保障领域的核材料衡算测量，是传统符合中子测量方法的改进。使用该技术可实现复杂情况下样品的准确测量。     

中子多重性测量装置的环境适应性研究

正中子分析技术是核材料测量的有效手段之一,其中中子多重性分析方法由于不需要预知样品信息或事先用标准样品进行刻度,便能获得好的分析结果,而被作为常用NDA测量方法之一,并已取得了显著的成效。核保障室研制的中子多重性测量装置采用3He正比计数管作为测量中子的探测器,采用中子多重性分析方法获取的中子信号,结合待测物料的同位素丰度,可准确得到其中的钚含量。     

有源井型中子符合测量装置研制

在核材料衡算中,有源井型中子符合测量装置(AWCC)是用于含铀核材料无损测量的主要设备之一。该装置基于核材料中的235U具有高的热中子诱发裂变截面,采用低中子能量的Am-Li中子源作裂变中子源,诱发235U裂变,利用3He计数管阵列探测235U诱发裂变产生的中子,通过与标准含铀样品的测     

用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置

本工作优化设计建立了1套可用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置，并基于该装置开展了性能测试。结果表明，装置运行状态稳定，各项指标均在可接受范围内。同时开展了对²⁵²Cf源和标准Pu样品的实验室模拟测量等中子多重性测量研究。结果表明，该测量装置的探测效率好于15%，测量相对标准偏差为8.6%，表明在条件允许时，通过长时间信号采集，该中子多重性测量装置有能力替代基于³He管的中子多重性测量装置，通过中子多重性分析完成核保障中核材料衡算定量测量任务。     

用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置

本工作优化设计建立了1套可用于核保障中核材料衡算的液体闪烁体中子多重性测量装置,并基于该装置开展了性能测试。结果表明,装置运行状态稳定,各项指标均在可接受范围内。同时开展了对~(252)Cf源和标准Pu样品的实验室模拟测量等中子多重性测量研究。结果表明,该测量装置的探测效率好于15%,测量相对标准偏差为8.6%,表明在条件允许时,通过长时间信号采集,该中子多重性测量装置有能力替代基于~3He管的中子多重性测量装置,通过中子多重性分析完成核保障中核材料衡算定量测量任务。     

核动力堆安全壳内外中子能谱和剂量测量

利用自制的多球谱仪测量了某核动力反应堆安全壳内外的中子能谱和剂量当量率。对安全壳外测量，中心探测器为球形^3He正比计数管；对安全壳内测量，中心探测器为球形金箔。系统的响应函数用MCNP程序计算，解谱程序为MIEKEB。为验证系统响应函数计算的准确性，进行了一些实验测量，并与理论计算结果进行了比较。结果表明，测量结果与计算结果在不确定度范围内相吻合。     

球形~3He正比计数管研制

介绍了ZJ230球形3He正比计数管研制的过程,包括工作原理、3He气体的要求、结构设计、中子灵敏度测试、坪特性测试以及角度响应测试等。项目研制了Φ30、Φ50和Φ100 mm三种充3He气体的球形正比计数管。该球形正比计数管满足设计要求,可用于环境安全中子辐射监测和中子能谱的测量。     

用于在线测量反应堆内热中子相对通量密度分布的闪烁体光纤探测器研究

闪烁体光纤探测器采用双探头甄别中子信号,利用252 Cf裂变源对探测器系统进行了测试,并与3 He计数管的计数进行了对比。在启明星1#上进行了热中子相对通量密度分布的测量,结合Geant4得到的不同能量段的中子转化率及MCNPX模拟得到的反应堆中子能谱,对探测器进行了相对效率刻度,测试结果与固体核径迹探测器测得的裂变率分布进行了对比。测量结果表明,闪烁体光纤探测器对于252 Cf中子源的响应基本符合点源的衰减趋势,与3 He计数管的测量结果符合较好。在启明星1#热区测得的热中子相对通量密度分布与固体核径迹探测器测量到的结果一致,快区测得的热中子相对通量密度分布与3 He计数管的测量结果及MCNPX的模拟结果符合较好。测量结果为闪烁体光纤探测器的研究提供了较好的实验依据。     

3He球形4π中子探测器的设计研究

介绍了一新型的用于(n,2n)反应截面测量的由“80根3He正比计数管和聚乙烯慢化体”组成的3He球形4π中子探测器的优化设计,并采用蒙特卡罗方法计算了探测器系统的单位中子能量注量响应,提高了探测器的设计效率,也为实验验证提供参考依据.     

高效率BF3正比探测器阵列的中子探测技术

主要介绍了一种由置于石蜡慢化体内的BF3计数管阵列组成的高效率的中子探测器测量系统．整个系统共包含了8组正比探测器,每组所包含的BFs计数管数目均不同,其总中子探测效率可达3．38％。此探测系统能够广泛应用于中子产额变化范围宽、下限低的脉冲中子源的中子产额测量。     

声空化核效应实验的中子探测系统

设计建立了用于声空化核效应的中子测量系统,该系统由ST-451液闪探测器和BF₃正比计数管组成,各中子谱仪的仪器精度<2.42%,并导出BF₃正比计数管的中子探测灵敏度计算式。利用高压倍加器氘离子轰击D-Ti靶产生的2.45MeV中子,对BF₃计数管进行探测灵敏度标定。利用BF₃正比计数管测量声空化核效应实验的声核中子,由此估算有效中子发生率为7.0×10⁴～8.0×10⁵s^-1。     

涂硼MRPC热中子探测器用于补偿中子测井的蒙特卡罗研究

本文利用蒙特卡罗方法模拟了涂硼多气隙电阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber,MRPC)热中子探测器和3He正比计数管在常规条件和欠平衡条件下的补偿中子测井中的响应。模拟结果表明,使用涂硼MRPC热中子探测器时,得到近远探测器计数随孔隙度而增加,且与使用3He正比计数管时得到的结果基本一致,说明涂硼MRPC热中子探测器可用于补偿中子测井。     

锂玻璃闪烁体在中子水分仪上的应用研究

热中子探测器常用的有四种类型:BF_3和~3He正比计数管,LiI(Eu)晶体及~6Li玻璃闪烁体。国外商品生产的中子水分仪中,普遍采用BF_3和~3He正比计数管。 经过比较分析,我们在中子水分仪中选用锂玻璃闪烁体作为探测器,并鉴于锂玻璃对γ射线也敏感,在此基础上还可进一步研制n-γ联用的水分密度计,更有利于工农业和水利地质等方面的应用     

涂硼正比计数管慢化体对中子探测效率影响研究

涂硼正比计数管是一种常用的反应堆源量程探测器,对热中子测量有很高的探测效率,对于快中子反应堆则需要增加合适的慢化体,提高中子探测效率。本文利用蒙特卡罗程序MCNP,模拟计算涂硼正比计数管在不同慢化体厚度的情况下,对各能量单能中子的相对探测效率和绝对探测效率,得到在不同慢化体厚度下,计数管的相对探测效率和绝对探测效率与中子能量的关系。最后针对快中子反应堆的典型中子能谱,模拟计算涂硼正比计数管在不同的慢化体设计时的探测效率,得出了一种优化的慢化体设计方案,对快中子反应堆核测量系统设计具有一定指导意义。     

双探测器中子剂量当量仪的探头设计

针对单探测器中子剂量当量仪的能量响应性能普遍不好的问题,设计了一种新型中子剂量当量仪,该中子剂量当量仪的探头包含有两个不同厚度慢化体球壳和两个球形3He正比计数管。用MCNP程序对分别嵌入到两个慢化体球壳中心的两个3He正比计数管的能量响应进行了计算。在周围剂量当量的结果计算时,用两个探测器的计数率之比确定1个修正因子以对探测器的计数率转换成中子周围剂量当量率进行修正。经过理论分析和实验验证,该中子剂量当量仪的能量响应性能有一定改善,可使热中子～14MeV范围内的能量响应缩小到0.7～1.3范围内。     

2H(d,n)3He核反应中子注量的伴随粒子法测量

^2H(d,n)^3He核反应单能中子源广泛应用于MeV中子的散射和极化实验。采用伴随粒子法测量中子注量，用Si半导体探测器测量^3He粒子，用0.8μm Al箔来屏蔽散射的d束，系统可很好地分辨^3He,d,T和p，可测d^ 束能量到165keV，测量结果与用NE213探测器的结果相比较，一致性好于97％。     

便携式核材料中子测量系统的研制

研制了小型中子探测系统，并进行了性能测试和应用研究。系统主要由屏蔽式中子探头、中子分析仪和控制微机（数据获取软件）组成，体积小、质量轻、性能稳定、自动化程度高，能进行长期自动测量。该系统可广泛应用于核保障领域核材料的非破坏性分析（NDA），特别适合核材料现场核实测量。     

一种用于放射性物质监测的中子探测器

一种用于放射性物质监测的中子探测器，涉及对放射性物质监测的技术领域。它包括安装在支架(3)中的慢化体(2)、正比计数管(1)、电气盒(5)和填充料(4)。正比计数管(1)置于慢化体(2)之中，在它们的一端装有电气盒(5)，慢化体(2)和支架(3)的内壁间装有填充料(4)，其结构特点是，所述正比计数管(1)的位置偏离慢化体(2)的中心。同现有技术相比，本实用新型的正比计数管在慢化体中的位置采用了偏心的结构，中子从不同端面入射时可对应有不同的慢化体的慢化层厚度，在不改变中子探测器结构的情况下，提高对不同中子源的适应范围。     

一种中子剂量当量仪的探头设计

针对单探测器中子剂量当量仪的能量响应性能普遍不好的情况,设计了一种由三个慢化球壳和三个3He正比计数管构成的多探测器中子剂量当量仪的探头,对它的能量响应进行了计算,并与ICRP的推荐值进行了比较和分析,提出了对它的能量响应性能进行进一步改善的方法。