脉冲测量中的统计涨落对中子产额测量的影响

介绍了在用PMT闪烁探测器测量脉冲中子产额时,由于粒子的统计涨落而使脉冲波形呈现毛刺现象。根据实验中获得的实验数据,从实验和理论两个方面分析了统计涨落对产额绝对测量的影响。评定了在一定测量不确定度范围内脉冲中子产额绝对测量的准确性。     

D-T脉冲中子发生器随钻中子孔隙度测井的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法模拟研究了D-T脉冲中子发生器和241Am-Be中子源产生的中子与地层的作用过程,以探讨D-T脉冲中子发生器在随钻中子孔隙度测井中的应用价值。模拟结果显示,使用这两种中子源,热中子计数均随源距增加而呈指数下降;孔隙度较小时,两者的计数差异较小,当地层孔隙度达到40%时,D-T脉冲中子发生器产生的热中子和超热中子计数均比²⁴¹Am-Be中子源高很多,其分布范围也更宽,近探测器的源距选择20～30 cm,远探测器的源距选择约60～70 cm;D-T脉冲中子发生器用于中子孔隙度测井时对地层孔隙度的灵敏度降低,而相同源距条件下探测深度几乎不变。以上结果提示,利用D-T脉冲中子发生器可以进行补偿中子孔隙度测井,在增加源距的同时既可以保证计数统计性,又可以提高灵敏度和探测深度,在随钻测井仪器设计中可以取代²⁴¹Am-Be中子源。     

单次脉冲中子源方法测量瞬发中子衰减常数

瞬发中子衰减常数α是核系统的重要标志性特征参数,该值的准确测量对于核临界安全具有重要意义。本工作采用单次脉冲中子源的方法测量了某次临界核系统的瞬发中子衰减常数,获得了几种不同次临界状态下的瞬发中子衰减常数,测量结果与²⁵²Cf随机脉冲源法测量结果一致。     

中子孔隙度测井灵敏度影响因素分析

可控源替代中子孔隙度测井中的同位素中子源已经成为石油勘探发展的必然趋势。为了提高中子孔隙度测井中可控源替代同位素中子源的兼容性与测量精度,本文针对影响地层孔隙度灵敏度的因素进行分析。首先,根据中子孔隙度响应的理论公式,推导出地层孔隙度灵敏度的响应方程,然后对其进行分析并得出影响灵敏度的各种因素。结果表明,地层中的中子减速长度对地层灵敏度变化起到主要影响作用,另外减速长度受到了源类型及能量、孔隙度、岩性、密度等因素的影响,其中中子能量和岩石密度是影响灵敏度变化的主要因素。本研究为今后可控源中子孔隙度测井的研究提供了理论依据。     

中子散射对裂变中子谱测量的影响

介绍了用飞行时间方法测量裂变中子谱时中子在裂变碎片探测器上和周围材料上散射的影响。对裂变碎片探测器和中子探测器之间空气层及测量室的墙壁上散射的影响,用飞行时间方法进行了测量,也用Monte Carlo方法进行了计算,并对用两种方法得到的结果进行了比较。结果表明,中子散射对裂变中子谱的影响是相当重要的,它能明显地改变裂变中子谱的形状。     

脉冲中子测量中用长计数器校准闪烁探测器的方法

介绍了采用长计数器与闪烁探测器相组合,通过长计数器对闪烁探测器进行适时校准,进而以闪烁探测器给出低产额脉冲中子注量(或产额)的方法。该方法既减小了长计数器单次计数少引起的统计涨落,又避免了闪烁探测器受γ本底影响大的缺陷,同时还充分利用了长计数器平能量响应以及闪烁探测器探测效率的优点,将长计数器成功地运用于脉冲中子辐射场中,在脉冲中子辐射场中通过长计数器实现了中子注量(率)的量值传递,实现了脉冲中子源中子产额的测量。     

DPF装置脉冲中子测量技术研究

研制了用于DPF装置脉冲中子产额和波形监测的脉冲中子飞行时间-闪烁探测系统。在中国原子能科学研究院高压倍加器上采用电流法和脉冲中子飞行时间方法标定了该系统的D-T和D-D中子灵敏度。根据测量的光响应函数,采用Monte-Carlo方法模拟了塑料闪烁探测器的中子能量响应,由此对中子灵敏度标定结果进行了能量响应修正。利用研制的闪烁探测系统对ING-103型DPF装置的D-T脉冲中子产额和时间波形进行了实验测量,并对测量结果进行了分析和讨论。测量的DPF装置D-T脉冲中子产额在1×109–2×109n/shot之间,中子时间波形的半高宽约为9ns。     

脉冲中子测量中的准直器设计

为满足脉冲中子探测系统对辐射屏蔽的要求,在利用MCNP程序模拟计算准直孔分别为圆柱形直孔和锥形孔的屏蔽效果基础上,设计了圆柱形直孔+锥形孔的准直器结构,准直器采用铁35cm厚+聚乙烯20 cm厚+铅15 cm厚的组合材料。理论计算表明:该准直器用于反冲质子探测系统时,探测系统输出信号与干扰信号的比值大于10。     

中子能谱对瞬发中子衰减测量的影响

为了考察泄漏中子能谱及中子飞行时间对瞬发中子衰减曲线测量结果的影响,运用MCNP-4C程序计算了一个聚乙烯反射金属钚系统的瞬发中子在系统内、外不同距离的衰减曲线.计算结果表明,由于泄漏中子的能量不同,其飞行时间不同,因此,测量的衰减曲线相对堆内的瞬发中子衰减曲线的衰减速度变慢,且随着飞行距离的增加,变慢的程度增大.如果不同能量的泄漏中子的飞行时间差与核系统瞬发中子衰减时间接近,则泄漏中子衰减曲线的衰减指数不能用来表征核系统的瞬发中子衰减常数.     

激光等离子体毫微秒脉冲中子束测量

在用万兆瓦量级钕玻璃激光器轰击固体氘冰和氘化锂的实验中,BF_3中子探测器首次成功地拍摄到我国激光核聚变装置上发射的中子讯号照片。产额为10~3/束。在功率为10~(11)MW大型单路激光核聚变装置上,又记录到中子产额在2×10~4/束以上。以后在六束毫微秒和亚毫微秒激光脉冲对称打靶中,均记录到中子讯号波形。BF_3中子探测器性能稳定可靠。在一次打靶实验中,激光等离子体在毫微秒时间内发射的脉冲中子束虽然几乎“同时”到达探头,但快中子经过探头石腊时,被慢化成随时间变化按一定几率分布的热中子,可用     

反应性动态加入对脉冲堆中子脉冲波形的影响

在点堆模型基础上开发了脉冲模拟程序,该程序考虑了缓发中子效应、裂变热反馈效应和脉冲棒的行进过程,可以描述脉冲堆爆发脉冲全过程的中子强度、裂变能以及反应性的变化,并经过实验数据验证。用该程序计算CFBR-Ⅱ堆在反应性动态加载过程中全波形、峰功率、反应性等脉冲特征参数,结果表明:脉冲引发的越晚,其峰功率和裂变产额越大,而且其最大裂变产额与静态爆发脉冲情况下的裂变产额相同。     

D-D中子孔隙度测井泥质影响及校正研究

可控源替代同位素中子源进行中子孔隙度测井是核测井发展的必然趋势。为了提高可控D-D源中子孔隙度测井的可行性及测量精度,本文对D-D源中子孔隙度测井中泥质影响进行分析。首先利用蒙特卡罗模拟,对比分析三种源(²⁴¹Am-Be源、D-T源、D-D源)中子孔隙度测井过程中泥页岩响应;然后通过改变D-D源中子孔隙度测井中近、远源距位置,优选出D-D源的源距组合,重点分析通过改变源距的方式弱化泥页岩的影响。研究表明：D-D源和²⁴¹Am-Be源的泥页岩响应规律比较接近,当D-D源的源距设计相比于²⁴¹Am-Be源更近即采用25～45 cm的源距组合时,D-D源中子孔隙度测井中泥页岩影响与²⁴¹Am-Be源接近程度最高。虽然源距组合的改变不能使D-D源与²⁴¹Am-Be源的泥页岩响应完全一致或者彻底消除泥质影响,但这种较高程度趋近为D-D源中子孔隙度测井中泥页岩校正提供了思路,也为今后测井仪器中放射源的可兼容替代有一定的应用意义。     

中子照相定量分析能谱影响校正

提出了有效截面刻度曲线法用于中子照相定量分析中能谱影响校正,该方法操作简单、可行性强。利用该方法对蒙特卡罗计算所得中子图像进行分析及中子能谱影响校正,取得了较好的效果。     

用于测量高强度脉冲中子及γ射线剂量的真空室

本文报告了用于测量高强度脉冲中子及γ射线剂量的真空室探测器和直读真空室剂量计的研制。两种真空室在γ、Ｘ射线、１４ＭｅＶ中子、稳态和脉冲核反应堆中子、γ射线混合场上实验表明，其主要剂量学性能基本上达到设计要求。真空室剂量计在１０￣４Ｇｙ／ｓ下无剂量率依赖性，含氢材料壁真空室的快中子、γ射线灵敏度比近１：１，铝壁真空室受１０￣６Ｇｙ（￣（６０）ＣＯ）照射，其性能几乎没有变化。     

中子辐射权重因子及其对中子剂量测量的影响

文章介绍辐射权重因子的概念和发展变化，分析中子辐射权重因子与剂量监测之间的关系。根据中子能量给出了相应的辐射权重因子的数值。根据所得的中子辐射权重因子对中子剂量测量的影响规律得出，在设计中子剂量当量测量仪器时，需充分考虑到品质因数和辐射权重因子数据的变化，并应按照新的辐射权重因子数据进行刻度。      

用银激活计数器测量快脉冲中子

本文介绍了银激活计数器测量等离子体焦点快脉冲中子的原理，用加速器Ｄ－Ｄ中子作标准中子源，采用饱和照射方式对探头进行了标定。在探测距离６０ｃｍ，给出探头定标系数η＝（２．６０土０．３２）×１０￣４中子／计数。误差分析表明，作与不作散射中子校正，实际测量焦点中子的相对标准误差小于２０％和３０％。最后给出了测量焦点中子的部分结果。     

脉冲中子测量中的银活化探测器系统

本文介绍了一种银活化探测系统,它采用特殊慢化体结构,可测量慢中子及MeV混合能量中子,在144keV-2．5MeV具有较平坦的能量响应曲线。为提高探测系统的测量准确度,研究了银箔厚度选取、探测器计数修正和其它材料的竞争反应影响等问题。     

CFBR-Ⅱ堆脉冲中子注量测量

为了监测CFBR-Ⅱ堆辐照空间内脉冲中子注量,根据能谱随空间缓慢变化的特点,选择28个特征点,使用239pu电离室对S活化片进行相对刻度,修正了不同空间区域能谱对S活化片测量的影响,测得了特征点的脉冲中子注量.该方法引入的不确定度为5%;脉冲产额为1.10×1016裂变时,距辐照腔底50mm处脉冲中子注量为5.87×1013 cm-2;合成标准不确定度为11%.     

CFBR-Ⅱ堆脉冲中子注量测量

为了监测CFBR-Ⅱ堆辐照空间内脉冲中子注量,根据能谱随空间缓慢变化的特点,选择28个特征点,使用239Pu电离室对S活化片进行相对刻度,修正了不同空间区域能谱对S活化片测量的影响,测得了特征点的脉冲中子注量。该方法引入的不确定度为5%;脉冲产额为1.10×1016裂变时,距辐照腔底50mm处脉冲中子注量为5.87×1013cm-2;合成标准不确定度为11%。     

镝活化法测量低产额脉冲中子

设计一个快中子聚乙烯慢化体，用来慢化加速器的d-T和d-D中子，利用¹⁶⁴Dy(n,γ)¹⁶⁵Dy^m在热中子区极高的反应截面，得到半衰期为75s的¹⁶⁵Dy^m，使用HPGe探测器测量¹⁶⁵Dy^m放出的γ射线。由于测得的γ射线与加速器的中子产额成一定比例，故通过这种方法可测量脉冲中子源的中子产额。