定时氘氚中子管设计

设计了一种新型的具有定时功能的氘氚中子管,取代252Cf源作为核材料识别系统与反应堆噪声分析系统的驱动中子源.定时氘氚中子管在氘氚中子管上装一个α粒子探测器,通过测量T(d,n)4He反应放出的α粒子,获取中子发射的时间信息.该设计方案立足于国内现有的中子管制造工艺,可以满足噪声分析系统的技术要求.     

HINEG强流氘氚中子发生器方案设计分析

HINEG(High Intensity Neutron Generator)中子发生器是正在设计建造的直流/脉冲两用型强流氘氚聚变中子发生装置。本文给出装置的总体方案,并对其主要设计特点进行分析。HINEG直流中子强度的最高设计指标为3×1013 n/s,脉冲中子脉冲宽度的设计指标小于1.5ns,束流光学计算结果表明,总体方案设计可以满足设计指标要求。系统设计的主要特点包括螺线管透镜选束聚焦、高梯度均匀场加速管加速和高能段切割的脉冲化方式。     

Ti-Mo储氢合金氘化物的中子衍射研究

Ti-Mo储氢合金合金是一种重要的氚靶材料,但其吸氢后的晶体结构变化还未见报道。由于氢的原子序系数很小,X射线衍射方法不易观察。而氢(氘、氚)的相干中子散射长度很大,中子对     

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.     

大面积氘/氚靶制备及中子产额分析

大面积氘/氚靶是实现高产额强流中子源的关键部件,是氘、氚中子源广泛应用的前提条件。本工作采用磁控溅射镀膜与多弧离子镀结合的方式,制备以铜或钼为基底、直径大于500 mm的大面积钛膜。针对制备的钛膜,采用自研的氘/氚靶生产系统,经过除气、净化、高温吸氘/氚、尾气回收等流程,生产了氘/氚钛原子比大于1.85的氘靶、氚靶,采用Ф22 mm的小靶片,进行氘束流加速器中子产额测试,研制的氘靶中子产额达到8.0×10⁸/s,根据氘靶与氚靶反应截面计算氚靶中子产额,相同条件下,氚靶的中子产额在1.0×10¹¹/s以上。以上测试结果表明,本工作研制的Ф500 mm大面积氘/氚靶,可实现强流中子源的高产额中子输出,达到国际先进水平。     

离子源及厚靶参数对氘氚反应中子源中子产额的影响

用厚靶氘氚(D-T)反应中子产额的计算方法模拟计算了入射氘离子能量为120 keV时D-T中子源的中子产额。研究了氘离子源产生的束流中单原子氘离子(D+)及双原子氘离子(D2+)比例对中子产额的影响。结果表明,提高D+比例,同时降低D2+比例将有效提高中子产额。另外还研究了不同靶膜材料及组分引起的中子产额变化。表明中子产额与靶膜中氚的含量成正比,与靶膜元素的原子质量成反比。同时分析讨论了离子源品质及靶参数对中子源整体性能的影响,得出离子源束流品质的提高对中子源整体的设计至关重要。最后,模拟计算了靶膜表面有氧化层情况下中子产额的变化,并与实验结果作了对比。在此基础上提出了一种新的靶设计方案,并对其物理可行性进行了研究。     

基于氘氚中子源硼中子俘获治疗的中子慢化整形研究

硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy,BNCT）是一种具有广阔前景的癌症治疗方法。氘氚中子源是未来可供选择的BNCT中子源之一,由于氘氚中子源产生的中子能量为14.1 MeV,不能直接用于BNCT,需要进行束流慢化整形。使用蒙特卡罗模拟程序MCNP5设计了相应的束流整形组件（Beam Shaping Assembly,BSA）,模拟验证了用半径为14 cm的天然铀球做中子倍增层的优越性,计算结果表明：采用50 cm厚的BiF3和10 cm厚的TiF3组合慢化层,17 cm厚的AlF3补充慢化层,0.2 mm厚的Cd热中子吸收层,3.5 cm厚的Pb作为γ屏蔽层,以及10 cm厚的Pb反射层,获得了较为理想的治疗中子束,输出中子束的空气端参数满足国际原子能机构（International Atomic Energy Agency,IAEA）的建议值。     

近临界系统中子倍增时间行为的实验测量

为确定近临界系统内中子倍增因子随时间的变化与系统的反应性的关系,为反应堆启动提供参考,实验测量了中心中子在1个快中子临界装置3个次临界状态的中子倍增的时间行为,在反应性ρ=-2.27×10^-3和-4.79×10^-4的两个次临界状态下,阶跃加入反应性,分别等待180和450s后,中子密度（正比于中子倍增因子）才达到稳定值。与单群缓发中子假设计算的变化曲线比较表明,实验测量的中子倍增因子的变化比理论预估的变化快。即使如此,在反应堆启动中,仍需考虑中子倍增的延迟,以便推算正确的反应性。     

超快猝灭塑料闪烁探测器氘氚中子灵敏度标定

本文概要介绍了超快猝灭塑料闪烁探测器特性，并在不同闪烁体、光导和微通道板光电倍增管的组合条件下用１０ｎｓ脉宽的窄脉冲中子管对探测器的Ｄ－Ｔ中子灵敏度进行了标定。由这些标定数据推算出的探测器不同条件下的Ｄ－Ｔ中子灵敏度与实测数据在误差范围内是一致的。     

金属铀钚核系统的瞬发中子衰减常数测量

采用Rossi-a方法开展了金属铀钚核系统在缓发临界和次临界状态下的瞬发中子衰减常数测量,获得了系统在缓发临界时的瞬发中子衰减常数αc.分析了衰减常数a与反应性的关系,并将其与次临界计数率倒数外推和次临界反应性外推的结果作了分析比较.结果表明,在缓发临界下直接测量的数据为0.835±0.005/μs,数据误差是Rossi-a和外推方法的1/6左右.     

用CaSO_4热释光材料测量热中子注量

热释光材料对热中子响应的灵敏度取决于材料中所含元素的热中子截面和活化核素的特性。~6LiF 常用于测量热中子,利用的是~6LiF(n,α)~3H 反应。热中子辐射场常伴有γ辐射,~7LiF 可测γ辐射,而对热中子的响应可以忽略。~6LiF 与~7LiF 对γ辐射具有相同的能量响应和灵敏度,采用一对(~8LiF 和~7LiF)TLD,就可以测量热中子注量。这种方法的灵敏度虽较高,但其误差较大,在伴随强γ辐射场中难以使用     

MEASUREMENT OF NEUTRON SPECTRA FROM THICK Be TARGET BOMBARDED WITH DEUTERONS

ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＯＦＮＥＵＴＲＯＮＳＰＥＣＴＲＡＦＲＯＭＴＨＩＣＫＢｅＴＡＲＧＥＴＢＯＭＢＡＲＤＥＤＷＩＴＨＤＥＵＴＥＲＯＮＳＷａｎｇＸｉａｏｚｈｏｎｇ（王效忠）；ＢａｉＸｉｘｉａｎｇ（白希祥）；ＬｉＡｎｌｉ（李安利）；ＬｉｕＷｅｉｐｉｎｇ（柳...     

阈活化法测量重离子反应的中子能谱

本文介绍了用~(197)Au、~(32)S、~(27)Al、~(19)F、~(12)C 等阈活化片测量9.5和11.4 MeV/u的~(16)O~(+6)重离子入射厚铜靶产生的次级中子能谱的实验方法和结果。     

中子活化分析法测定热中子诱发^235U裂变中^135Cs的产额

应用裂变反冲法和中子活化分析法测定了热中子诱发＾２３５Ｕ裂变中＾１３５Ｃｓ的裂变产额，主要研究内容包括：＾２３５Ｕ靶的制备，反冲捕集装置的设计加工；用Ａｕ作为中子监测器监测＾１３５Ｃｓ活化时的中子注量率，＾１３７Ｃｓ和＾１３６Ｃｓ的放化分离和测量，以＾１３７Ｃｓ的裂变产额主标准得到＾１３５Ｃｓ的裂变产额值为（６．３４±０．４６）％。     

利克计数器对热能和中能中子响应的测定

本工作测量了利克计数器对热能和中能中子的响应。中子源包括反应堆热柱、过滤中子束(0.186,24.4及144千电子伏)和~(124)SbBe 源。对于24.4千电子伏过滤中子束和 SbBe 源,本工作的结果与文献报道的数据很好地符合,但对热中子得到的结果比报道的数据约大1倍。除20千电子伏附近的一小段能区外,文献报道的用蒙特卡罗法计算的理论响应普遍低于本实验值,仅当乘以系数1.4时,才与实验值较好地符合。     

用包镉热释光剂量计测量热中子剂量当量

本文叙述了在环境辐射监测中用包镉热释光剂量计(TLD)测量热中子剂量当量的方法。用这种方法,剂量计的标定不需要用反应堆热中子源而可用~(60)Co_γ源代替,并可用公式 H=(R_N)/(153·R_(γ1)·F)计算热中子剂量当量 H(S_ν),其中 R_N 为 TLD 对热中子的响应,R_γ为 TLD 对1R~(60)Co-γ照射量的响应,F 是对包镉尺寸的修正因子。     

K-600中子发生器的中子天空反射测量

以 K-600中子发生器为对象,测量了中子在大气中散射的衰减规律,以评价中子发生器对周围环境的辐射影响。实验测得中子在大气中的衰减长度为396m。     

氘气－金属系统的高压气瓶实验

将钯片、钛片及钯粉压成的样品分别封入气瓶，充入高压氘气，进行液氮温度－室温循环，以研究其相互作用。采用核乳胶。固体径迹探测器ＣＲ－３９等手段探测可能的核反应产物。实验结果表明未观察到任何核过程。     

慢化探测器径向的微分响应

对慢化探测器的微分响应进行了实验测定,结果表明,当中子能量在热能—144keV 之间,几种典型慢化探测器微分响应的实验值η,可用η=(?)来拟合,此处γ为慢化探测器的半径,P 为“碰撞距离”(中子束至探测器中心的距离)。附录给出了按此响应函数导出的响应修正因子,用以将准直束响应换算为宽平行束响应。     

双转子中子散射飞行时间谱仪

在中国原子能科学研究院的重水研究性反应堆上设计建造了一台双转子中子散射飞行时间谱仪。该谱仪采用高速同步双转子(最高转速为15000r/min)系统,并在90°角范围内配置54支~3He管(可扩展为108支)记录散射中子,散射中子讯号由飞行时间编码单元编码后送入DG-10/SP微机数据获取系统,该系统采用了通用智能接口并具有实时显示54路谱的功能。该谱仪还在转子本体中填入大量含硼含氢物质,在费米转子准直系统中采用超薄(0.025mm)钆(Gd)片作为芯片,既增强了准直效果,又使转子系统屏蔽快中子本底的能力增强10倍,解决了径向水平孔道本底高的困难。谱仪指标:单能入射中子能量范围5 200 meV,分辨率AE/E～(3—8)%,样品上单色中子强度～10~3S~1·cm~2。信号本底比优于20:1,在转速为13000r/min时连续工作10 d,相位及速度漂移均不大于0.04%。