聚变堆结构材料辐照性能的评价

针对聚变堆特定的辐照条件,对离子辐照、裂变中子辐照、散裂中子辐照以及聚变辐照装置进行了比较,评述了不同装置的优势和缺点。在没有可用的14MeV中子源时,离子加速器、裂变堆、散裂中子源以及理论模拟在聚变材料辐照效应的研究中具有不可替代的作用。从离子辐照、裂变中子或散裂中子辐照获得的数据与真实聚变中子辐照结果的对应关系需要通过采用14MeV高通量中子辐照(如IFMIF)来证实。功能强大、经济性好的聚变材料辐照装置的建立及多尺度数值模拟的发展是聚变材料走向聚变堆应用的必由之路。     

检定中子防护剂量仪表的谱中子标准辐射场

为了满足中子辐射防护剂量仪表检定和个人中子剂量计刻度的需要，我们建立了一个以Am－Be中子源为参考标准的标准中子辐射场。用于定度该场的中子周围剂量当量率，可由下式给出：式中Q是仪器定度参考点位置上的参考辐射场中子人射注量率，h”是中子注量——中子周围剂量当量转换系数，其数值由规程JJG852－93给出。在距源中心为D的参考点处，中子源直接射束导致的中子周围剂量当量率为：式中Q为参考辐射中子源的已知强度，f（）为中子源发射率各向异性修正因子，b（D）为空气对中子束的衰减修正因子。本工作在固定的源——探测器距离，…     

用锰浴法绝对定度Am-Be中子源

建立了一套循环式的硫酸锰浴装置,可以用来定度各种放射性同位素中子源的中子发射率。用这套装置定度了一个Am-Be(α,n)中子源,测得Q=(7.213±0.037)×10~6中子/秒,系统误差为±0.49％。同时得到σ_H/σ_(Mn)=0.02498±0.00014。测量中用了七种溶液浓度,N_H/N_(Mn)值的范围为34～275。对每种浓度分别用三种方法测定其N_H/N_(Mn)值,结果很好地一致。     

中子源强度基准装置

中子源强度基准装置采用锰浴法绝对测量放射性核素中子源的中子发射率,可以开展中子发射率的量值传递。基准装置由内部直径110cm的球形锰池、具有2路NaI探测器的伽马测量系统以及配套的溶液循环系统和屏蔽铅室组成,改造后的基准装置参加了国际计量局组织的中子发射率国际比对(BIPM CCRI(III)-K9.AmBe.1),比对结果等效,为实现中子发射率测量结果的国际互认提供了技术依据。     

用于职业个人监测的CR39中子个人剂量计

中子个人剂量监测是外照射职业监测的重要组成部分.根据CR39中子探测原理与剂量计的结构,对CR39中子个人剂量计的能量响应、角度响应以及对镅铍中子源产生的中子注量响应等进行性能实验.结果表明中子注量灵敏度与中子能量和入射角有较强的中子依赖性,入射中子的临界角约为64.,该批次CR39对241Am-Be源的中子注量灵敏度...     

MJTR围桶外中子注量测量及辐照能力评估

MJTR运行期间,在堆芯围桶外壁布置了多组活化探测器,对热中子和快中子探测器注量率及其分布进行测量,评估了MJTR围桶外辐照能力。试验结果表明MJTR围桶外紧贴围桶中平面高度位置2200m.s-1热中子注量率为3.46E＋10 n.cm-2.s-1,E≥1.0MeV快中子注量率为2.21E＋09 n.cm-2.s-1。轴向热中子与快中子注量率近似服从余弦分布,而径向热中子和快中子注量率近似服从指数衰减分布。在MJTR围桶外径向0-1500 mm距离内快中子注量率分布在109-100n.cm-2.s-1,MJTR围桶外能够进行辐照要求在此范围之内的材料考验。     

多球谱仪在中子剂量仪器校准中的应用研究

本文以电离辐射计量中的中子周围剂量当量校准为目的,介绍了多球中子谱仪的工作原理;测量并获取了实验室本底环境中子、 Am-Be中子源两种辐射场的中子能谱,并予以分析;在此基础上,进行周围剂量当量转换,并进行分能段剂量贡献统计。结论给出了应用多球中子谱仪直接测谱转换、依能谱选择参考辐射场、同位素中子源用于常规校准等三条对中子剂量仪器进行校准的建议。     

加速器中子能量和注量以及剂量的同时测定

一、前言中子能量的测量被认为是原子核能谱学最困难的课题,在六十年代初Marcazzan提出用金硅面垒半导体探测器测量单能中子的能量和注量的可能性。本文介绍我们采用高阻金硅面垒半导体探测器测量KR-400T型中子加速器不同角度、不同距离及不同辐照体后面的     

探测快中子的新技术(一)

概述了近年探则快中子的新技术，它们分别是：抑制γ射线、热中子和带电粒子的符合谱仪；高分辨、宽能量范围（0．1～15．0MeV）带正比计数器的3He夹心谱仪；含氢的纤维闪烁作用于抑制γ射线、中子位置分布和中子能谱测量，及合锂的纤维玻璃闪烁体用于长中子计数器测平均中子能量；中子的直接探测；用于中高能和重离子核物理的多元件阵列快中子探测器和极化仪；用于核核查的中子源影像探测器；高入射氚核能量和高能中子的伴随粒子技术等七个方面。它们对中子计量学的发展是重要的。     

可控D-D中子源测井孔隙度量值传递及监测仪器设计

可控D-D中子源测井仪与传统补偿中子测井仪相比较彻底解决了放射源的使用所带来的一系列安全环保问题，同时该仪器具有孔隙度灵敏度高、受岩性及井眼影响小等诸多优点，为此在理论计算基础上开发出了多功能的可控D-D中子源测井仪器，并在标准井、岩性校正井、井径校正井及中子寿命井等实体模型井中进行实际验证测量，取得预期结果。该仪器集中子孔隙度测量与中子寿命测量于一体，一次下井既可以测量中子孔隙度，亦可以获得热中子俘获截面参数。     

基于Geant4模拟中子输运过程及建立中子监测模型

通过研究Geant4程序的中子输运模型与反应截面库,构建热中子至20 MeV中子的输运过程,为验证Geant4中子输运过程的正确性,通过建立中子监测模型,再根据监测模型设计试验装置,最后将试验装置放入中子参考辐射场中进行测试验证.模拟与实验结果表明:试验装置在241Am-Be中子源和252Cf源中子参考辐射场中测试结果最大误差为2.5％.     

采用放射性核素中子源的中子参考辐射装置

采用放射性核素中子源的中子参考辐射装置不仅可用于中子防护仪表日常校准、刻度,还可以作为硬件平台开展部分实验研究。中国计量科学研究院根据ISO 8529-1的规定以及中子参考辐射装置的用途,对原有的中子参考辐射装置进行了技术改造,使其不仅满足中子防护仪表日常校准的要求,同时也可满足部分中子实验的要求。     

中子源强度基准

中国计量科学研究院建立中子源强度基准的研究工作始于60年代。1972年建成并通过鉴定，1985年批准为国家基准。中子源强度基准采用锰浴法，包括锰浴池、循环系统和活化计数装置。测量范围为（5×105－5×107）中子／s，扩展不确定度为1．2％（k＝3）。中子源强度基谁是中子计量的基础，通过中子源检定，进一步对中子仪器、中子防护仪表和个人剂量计进行检定。该基准为核能核电、石油测井、钢铁、农业、医学等应用中子辐射的领域，提供了计量保证。中子源强度基准@徐沔$中国计量科学研究院@周克勤$中国计量科学研究院…     

稳态辐射源电流法评估无机闪烁体抗中子干扰能力

n、γ混合场中测量γ辐射时,通常要应用无机闪烁体构成探测器,探测器抗中子干扰能力是判断测量信号质量的重要依据之一.无机闪烁体的γ绝对灵敏度是可以比较精确标定的,而无机闪烁体的中子绝对灵敏度是很难精确标定的,本文介绍稳态辐射源电流标定法,在不用测量测点注量率的情况下,也能够初步评估出无机闪烁体的抗中子干扰能力.     

基于场反位形的磁约束氘氘脉冲聚变中子源方案设计

聚变中子源可以真实反映材料在聚变中子辐照下的特性变化,对于开展聚变堆材料测试具有重要意义。基于加速器打靶原理的国际聚变材料辐照装置（IFMIF）与理想聚变中子源在聚变中子能谱等方面仍有一定差异,因此需对聚变中子源方案进行新的思索。本文围绕磁约束聚变中子源开展了磁场位形、加热方案设计与相关计算,分析了场反等离子体在两级级联磁压缩后的等离子体温度、密度演化过程及相应的中子产额,并研究了考虑双流体效应与有限拉莫尔半径效应后场反等离子体倾斜模、旋转模等磁流体不稳定性的抑制情况,最终给出了氘氘脉冲聚变中子源的关键物理参数。研究结果表明,该中子源有望获得年均2 MW/m2以上的高通量密度的聚变中子,能够满足商业聚变示范堆材料测试要求;经功率估算显示,基于场反位形进行两级级联磁压缩的新型聚变中子源方案还具备成为氘氘脉冲聚变能源的应用前景。     

Al-B4C复合材料中子吸收性能研究

利用蒙特卡罗方法和~(252)Cf中子源研究了在准直热中子入射束下,15%~30%(质量分数)碳化硼含量的Al-B_4C复合材料的中子吸收系数和宏观截面。结果表明,Al-B_4C复合材料的中子吸收系数随碳化硼含量增加而增大,相同碳化硼含量的材料其中子吸收系数随厚度的增加按指数规律变化;~(252)Cf中子源测试得到的中子吸收系数比0.0253eV单能热中子计算得到的吸收系数低0.5%~4.3%;Al-B_4C复合材料的宏观截面随着碳化硼含量的增加呈线性递增的关系,而且理想热中子0.0253eV下的递增率(0.97925cm~(-1)/%)大于~(252)Cf中子源构建0~1eV中子下的递增率(0.58537cm~(-1)/%)。     

中子衍射残余应力无损测量技术及应用

中子衍射作为一门实验技术,在描述材料内部残余应力方面有巨大的潜力,是允许工程师或材料科学家进行三维、无损、深度地获取材料内部残余应力分布状态的少数技术之一.回顾了中子衍射测量残余应力的发展历史,概述了中子衍射残余应力分析方法的基本原理与特点,并简单介绍了其在材料科学和工程应用领域的应用情况.最后根据国际国内中子源及中子谱仪的发展趋势,展望了此技术的应用领域与未来前景.     

中国散裂中子源RCS真空系统

快循环同步加速器(RCS)作为中国散裂中子源(CSNS)的重要组成部分,主要功能是接受来自直线加速器加速至80MeV的负氢离子束,通过剥离膜转换成质子束并累计加速到1.6GeV引出,经RTBT传输至靶站打靶产生中子.RCS真空系统是实现这一功能的重要载体.本文从RCS总体布局入手,主要介绍RCS真空系统结构设计、设备布...     

低水平β(或α)放射性绝对测量装置

本文介绍一个低水平β(或α)放射性的绝对测量装置,并对~(90)Sr-~(90)Y、~(137)Cs和~(241)Am等核素的测量进行了研究。装置对β能量大于0.3MeV、浓度约3.7Bq/g的放射性核素的溶液绝对标准化,总不确定度小于10％。     

一种可能的低温可控核聚变及其实现方式

该文所提到的核聚变的机理是单能中子束与给定的核,如~6LI或~9Be聚合,核能释放。因为中子不带电荷,且与原子核的反应截面很大,所以这种聚变可以在低温下实现。电子中子源是5种中子源之一,其中单能电子束与单能裸核束(如氘)对撞产生单能中子。这些中子辐照靶核,被靶核吸收释放核能。与传统核聚变相比,它具有能量密度小的缺点。为了保证聚变过程的输出能量大于输入能量,需要对中子束产生过程中产生的热能和光能进行有效的回收利用。其优点是核聚变过程可以在低温下进行,易于实现与控制,而且不产生放射性核乏燃料。