Fe、O、Na、N 中子全截面的积分检验

本文以美国截面评阶工作组指定的屏蔽基准“扫帚”(Broomstick)实验的结果为依据,检验 Fe、O、Na、N 的中子全截面.本工作编制了计算未经碰撞的透射中子谱的程序 FEONAN.检验了文献[ 1]中 Fe、O、Na 的中子全截面和文献[2]中 Fe、O、Na、N 的中子全截面.     

中子剂量的计算及中子源的防护

中子是间接致电离粒子,与物质的相互作用过程很复杂。在计算中子剂量时,必须知道中子注量,中子能谱,物质的成分,以及反应截面等数据;还需要进行繁琐的数学运算。迄今为止,有很多人在理论上和实验中进行了大量的工作,提供了丰富的数据,其准确程度足以满足辐射防护的要求。本文只就已有的数据,对中子剂量中常用的几个量的计算作一简单介绍。     

CSNS反角白光中子实验终端本底及中子准直系统模拟计算

散裂中子源可产生白光中子,具有中子注量率高、热功率小、可脉冲化等优点,其应用十分广泛。其中一个重要的应用是核数据测量。目前,中国缺少白光中子源,因此一直没有开展基于白光中子源的核数据测量工作。目前在建的中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)的反角中子束线,在距散裂靶80 m处的中子强度约为9.25×106n·cm-2·s-1,时间分辨率为0.3%-0.9%,能够较好地用于核数据测量工作。本文介绍了该白光中子束线及实验终端的概况,并重点介绍该实验终端本底计算结果、中子准直系统和束斑参数。通过计算结果得出,CSNS反角白光中子源物理终端具有较低的实验本底和较好的中子束斑,可以开展较高精度的核数据测量工作。     

取消二次中子源后的源量程可用性分析

本工作介绍了大亚湾核电站取消二次中子源的目的及理论计算分析源量程可用性的必要性。研究在缺乏一些重要数据情况下,如何通过数值模拟方法较准确计算出源量程的中子计数率。理论计算方案表明,可通过已有大修装料过程中实际测量所得的源量程中子计数数据,并结合相应的组件燃耗及源强数据来获取近似度因子,并以此校正蒙特卡罗理论计算出的中子通量和中子计数率。通过与实验值进行比较分析,验证了本方法的可行性,并给出与实验较相符的计算结果。     

铁的中子反应数据的计算

该工作利用现有的实验数据对天然铁~NFe(包括~(54)Fe,~(56)Fe和~(57)Fe)在中子入射能量为0.1-20 MeV范围内的中子反应数据进行了计算。采用的理论模型是光学模型、带宽度涨落修正的Hauser-Feshbach理论(WHF)以及包括预平衡发射的蒸发模型(YPH)。无论是天然元素还是同位素,理论计算结果和实验数据符合尚好。     

慢中子正比计数器探测效率研究

推导出典型几何计数器中子探测效率及热能谱修正系数。~3He和BF_3计数器热中子探测效率实测值与理论预言值满意地符合。在E>0.1eV能区,仅考虑~3He(n,p)反应的理论值低于蒙特卡罗计算值[已计及(n,n)反应]和实验值,而实验数据与蒙特卡罗计算结果较好地符合。     

35MeV以下56Fe(n,p)56Mn反应截面及协方差评价

56Fe(n,p)56Mn通常作为标准反应来监测中子场通量,该反应截面数据的准确性直接影响到活化法测量结果的精确度,进而影响到实验待测物理量的精度。本文开展了56Fe(n,p)56Mn反应截面实验测量数据评价工作与协方差计算工作,首先系统分析EXFOR中现有的56Fe(n,p)56Mn反应截面实验测量数据,对实验数据进行了归纳总结分析,并从中子源、测量方法、探测器类型等方面对56Fe(n,p)56Mn直接测量实验数据进行评价。然后,拟合给出适用入射中子能量区间为295～35 MeV的激发曲线。随后,针对评价中重点推荐的实验数据开展了关联协方差矩阵的计算工作。最后,使用核反应计算程序TALYS对56Fe(n,p)56Mn激发曲线进行了调参计算并和评价数据进行了比较分析。该工作拓展了现有的中子活化反应截面实验数据的评价方法,结果提高了35 MeV以下中子诱发56Fe(n,p)56Mn反应的评价数据精度。     

EMPIRE程序对n＋^58,60,61,62,64 Ni反应（0-20MeV）的理论计算

Ni是重要的结构材料核，本工作运用EMPIRE程序对n＋^58,60,61,62,64 Ni反应的全套数据进行理论计算，并给出了反应截面、角分布及次级中子双微分截面和能谱等全套中子数据的理论模型计算结果与实验数据及其他评价数据的比对。通过对不同反应阶段EMPIRE提供的不同模型描述对n＋^58,60,61,62,64 Ni反应进行了计算、并将结果和实验数据以及其它评价数据进行了比较分析，     

中能中子与60Ni反应的理论计算和分析

在中子与⁶⁰Ni反应的总截面、去弹性散射截面和弹性散射角分布的实验数据基础上,获得了入射中子能量0.456~150MeV范围内的一组普适的中子与⁶⁰Ni反应的光学模型势参数。利用光学模型、宽度涨落修正的Hauser-Feshbach理论、预平衡反应的激子模型和核内级联模型的中能核反应计算程序UNF和MEND,计算了中子与⁶⁰Ni反应的所有截面、角分布和能谱,并将理论计算结果与实验数据和评价数据进行了分析比较。     

中子与^181Ta反应的理论计算

本工作运用TALYS程序对中国评价核数据库中重要结构材料核Ta的全套中子数据进行了模型计算。根据中子与^181Ta反应的全截面、弹性散射截面和弹性散射角分布的实验数据，对Koning和Delaroche给出的中子普适光学势参数进行调节，得到一组适用于能量范围在0．1～30MeV之间、中子与^181Ta反应的光学模型势参数。     

在特定实验条件下的散射中子本底研究

研究了d-T中子源与探测器距离较近时,扣除实验大厅散射中子本底的方法。实验上采用屏蔽法,用了铀裂变电离室。用MCNP/4A程序和FENDL2库数据计算了实验大厅散射中子本底曲线。采用实验和计算相结合的方法扣除了在特定实验条件下的散射中子本底,方法是可行的。     

100eV以下~(169)Tm中子共振参数的测量与分析

本文介绍了在韩国浦项中子源上应用中子飞行时间方法进行的169 Tm的全截面穿透测量,发布了1组新的169 Tm透射率和全截面数据,并在此基础上介绍了应用SAMMY程序结合实际实验环境,对169 Tm在100eV以下能区的中子共振参数进行的分析和计算。结合此次计算结果及前人的169 Tm共振能区实验数据和评价结果,对169 Tm的100eV以下能区中子共振参数进行了评价和推荐,探索并总结了中子共振参数评价的基本方法和流程。     

铍球中子增殖率积分实验分析

利用中子输运计算程序和最新的评价核数据对铍球中子增殖率积分实验进行了模拟,论证了实验方法的可行性;给出了实验结果的理论修正项;估计并校正了探测器扰动而引起的偏差;最后比较了实验值和理论计算值,显示ENDF/B-Ⅵ和Los Alamos评价数据过高(8％)地给出了铍的中子增殖能力。     

铍球中子增值率积分实验分析

利用中子输运计算程序和最新的评价核数据对铍球中子增殖率积分实验进行了模拟,论证了实验方法的可行性;给出了实验结果的理论修正项;估计并校正了探测器扰动而引起的偏差;最后比较了实验值和理论计算值,显示ENDF/B-Ⅵ和Los Alamos评价数据过高(8％)地给出了铍的中子增殖能力。     

~(91)Nb高自旋态的研究

在双幻数核附近,核子间的相互作用比较容易研究。大量的在N～50区的研究[1]表明:本核区的核素大多具有球形核结构,一些以88Sr作为核心的壳模型计算[2]与实验数据符合得很好。而91Nb的质子数和中子数分别为41和50,中子为闭壳结构而质子为接近子壳层的闭壳结构。故其形状接近球形核,具有明显的壳层结构,高自旋态呈现较强的粒子性[3]。实验采用76Ge(19F,xn)反应来布居91Nb的高自旋态。19F束流是由中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器提供的,束流能量为80MeV。靶由厚度为2.2mg/cm2的76Ge和10mg/cm2厚的铅衬组成。退激γ射线由15台HPGe-…     

~(209)Bi中子反应双微分截面的理论计算和分析

根据209Bi与中子反应的总截面、弹性散射截面、去弹性散射截面和弹性散射角分布的实验数据,应用自动调整光学模型势参数程序,得到了一组中子的光学模型势参数;使用这组参数和中子能量在20 MeV以下的核反应理论计算程序并考虑了中子直接非弹性散射的贡献,计算了209Bi与中子反应的所有截面、角分布和能谱,特别是发射中子、质子、氘、氚和α 粒子的双微分截面,γ产生截面和γ产生谱。理论计算结果与实验数据和评价库的结果进行了比较和分析,结果表明:无论是反应截面,还是能谱,现在的结果比ENDF/B-6和JENDL-3评价库中的结果与实验数据符合的更好、更合理。理论计算结果以ENDF/B-6格式推荐并提供使用。     

临界事故报警系统仪表剂量计算方法研究

本文对临界安全基准实验国际评价中的迷宫实验进行了详细建模和验证计算,使用三维蒙特卡洛程序,采用两步法对中子探测器的读数进行了预测,并与实验结果进行了比较分析,统计了所有448个实验测点的计算偏差分布。通过总结临界事故报警系统在实际应用时位置选择和阈值设定的步骤,评价了本文所验证内容在上述过程中的作用。本文所开展的临界事故报警系统仪表剂量计算方法研究是临界事故报警系统设置中一项基础工作,可以为实际应用提供计算精度的参考数据,也可以应用于中子屏蔽设施的评价工作。     

中子入射砷核同位素反应全套微观数据的计算与分析

基于光学模型假设和中子与天然砷反应的总截面、去弹截面以及弹性散射角分布的实验数据,获得了一组0.1~20 MeV能量区域内普适于中子与砷核同位素反应的光学势参数。并以该组光学模型参数为前提,利用以光学模型、扭曲波Born近似理论、统一的Hauser-Feshbach统计理论和激子模型等理论为核心的UNF程序,计算了中子与As及其同位素的反应截面、能谱和双微分截面值,并对理论计算值和实验数据进行了比较和分析,理论计算结果与实验数据符合较好,同时给出了无实验数据的区域的理论结果。     

蒙特卡罗方法在中子能谱研究中的应用

针对快中子能谱实验测量数据的修正 ,开发了FAMS MC蒙特卡罗计算程序 ,对 5 9、6 4和1 4 1MeV中子在Be核上产生的次级中子双微分截面的实验结果进行了修正计算 ,并与用MCNP蒙特卡罗程序修正的结果进行了比较。用FAMS MC程序进行中子能谱实验测量数据修正得到满意结果。     

天然汞的全套中子数据理论计算和评价

在10~(-5)eV～20MeV的中子能量范围内给出了天然汞的全套中子核数据。评价的内容包括总的、弹性、去弹、总非弹、30条分立能级、连续非弹、(n,2n)、(n,3n)、(n,n′p)、(n,n′a)、(n,p)、(n,d)、(n,t)、(n,a)和(n,r)截面;次级中子角分布;双微分中子发射截面(DDX);γ射线产生数据和共振参数等。评价是根据仔细分析和选择的有效实验数据和理论计算而进行的。理论计算程序(UNF-92)对中重核的核反应计算起了重要的作用。评价数据以ENDF/B-6格式编入中国评价核数据库存[MAT=1800],并提供核工程有关部门使用。