中子剂量当量仪在复杂中子场中的应用研究

针对目前反应堆安全壳内中子剂量测量存在较大误差的特点,通过分析中子剂量当量仪的工作原理、校准方法和现场测量过程中存在的不足,阐述其对测量的影响,并提出修正和弥补措施,以供相关人员参考.     

亚太地区中子周围剂量当量（率）仪的校准比对

适当的校准方法是保证中子周围剂量当量（率）仪测量结果准确可靠的重要因素。本文介绍了亚太地区首次中子周围剂量当量（率）仪校准比对APMP.RI(Ⅲ)-S1,以及韩国、澳大利亚、印度、中国台湾、中国大陆、日本和俄罗斯等国家和地区的计量院的放射性核素中子参考辐射场及比对结果。本文利用实验室建立的²⁴¹Am-Be和²⁵²Cf中子源参考辐射场对两台比对传递仪器进行了校准,并将校准结果进行了比较。结果表明,本实验室采用影锥法和距离反平方法的校准因子与比对参考值在不确定度范围内一致。     

参考中子辐射与辐射防护中子测量装置校准

国际标准化组织核能标准化委员会辐射防护分委员会(ISO／TC 85／SC2)最近编制了几个有关辐射防护中子测量装置校准的标准，其中ISO8529规定了参考中子辐射的特性和产生方法、辐射场校准以及场所和个人中子剂量仪(计)校准和响应的确定；此外，ISO12789—2002规定了利用模拟中子辐射场对辐射防护中子测量装置的校准。本文介绍ISO8529系列标准的主要内容及一些相关问题。     

BH3105E型中子剂量当量仪研制

研制成功BH3105E型中子剂量当量仪.仪器采用镉吸收棒法实现热中子至14 MeV区间等剂量当量测量;选用6Li玻璃闪烁体作为中子探测器;探头输出信号送至硬件电路进行处理.信号经主放大器、脉冲幅度甄别器、整形器由处理器进行计数采集.仪器系统软件设计实现了测量数据存储,采用串口协议与单片机进行通讯.     

中子剂量仪表校准的本底扣除方法研究

用241Am-Be中子源参考辐射场校准了一台中子周围剂量当量（率）仪,采用影锥法、半经验法、多项式拟合法和简化拟合法等方法扣除散射中子本底的结果,并对结果进行了比较研究,说明了各自的优缺点和适用范围。结果表明,这四种方法的结果在不确定度范围内一致。     

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。     

中子品质因数和剂量当量

扼要地介绍了中子品质因数和剂量当量概念的演进，提出了拟合ICRP第60号出版物推荐的中子有效品质因数的经验公式，以及若干单能中子注量对周围剂量当量换算系数。     

高灵敏度环境中子剂量当量仪的能量响应计算

利用MCNP4C程序计算1种高灵敏度环境中子剂量当量仪的响应曲线.计算结果在感兴趣能量区间与ICRP建议书中的H*(10)曲线符合较好.对MCNP程序计算结果的合理性进行了计算验证.计算结果表明,用MCNP程序优化设计探测器可提高设计效率,并可同时为实验验证提供参考数据.     

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。     

用于检测中子辐射的剂量仪

一种用于检测在0．025eV到几百GeV的能量区内的中子辐射的剂量仪。该剂量仪具有用作减速体的基本上呈球形的、包括含氢材料的基体，设置在该基体中心的检测元件，包围该检测元件的中子转换器，该中子转换器包括将所检测的高能中子的能量基本上转换为处于合适能量区域中的中子的金属原子。该剂量仪的特征在于，所述基体具有一个通道，通过该通道可以将检测元件设置到中子转换器中以及从该中子转换器中取出，所述中子转换器构造为圆柱形。     

中子小角散射实验技术

从实验技术角度出发,介绍了中子小角散射谱仪中各主要部件及其相应功能和参数,“Membrana-2”中子小角散射实验装置及详细技术特点。并以实际工作过程为主要内容,介绍了中子小角散射实验测量过程中所需要满足的基本要求和条件,分别详细阐述了实验样品选择方法、中子探测器效率刻度技术、标准样品选择技术、绝对散射强度标定技术和实验数据的初步处理过程,提出了中子小角散射实验中各参数优化与基本实验方法。可为今后国内开展中子小角散射实验提供主要的实验技术信息。     

快中子照相样品散射本底及图像特性的Monte Carlo模拟

模拟了14MeV中子在穿透样品后与闪烁体光纤的作用。对每根光纤中的能量沉积进行了计算,并转换成可见光(496nm)光子数在模拟实验中,分析了影响图像质量的因素。首先计算了散射中子本底与闪烁体和样品(聚乙烯)间距的关系。当间距为厘米量级时散射中子本底对图像的影响很小。其次,计算表明系统对样品的甄别厚度与入射中子总数N有关,在一定范围内近似与logN成线性关系。最后,通过模拟结果给出了理想平行中子束入射情况下系统的平面分辨率。     

基于单球多计数器、GM计数管同时测量n、γ剂量当量的装置研制

介绍了一款同时测量混合辐射场中n、γ剂量当量的装置研制,该装置通过单球多计数器和GM计数管相结合的方法构成,单球多计数器的探测器由三根两两垂直的3He正比计数管构成,通过解谱的方法得到中子剂量当量。在Am-Be和Cf-252中子参考辐射场中进行了测试,剂量当量相对误差30%;在能量范围为63keV-1.25MeV的入射光子下进行了能量响应试验,相对误差30%。     

高灵敏中子剂量当量率仪宽能区响应函数曲线的校准

参考国家相关标准和国际标准化组织(ISO)及国际电工委员会(IEC)对中子剂量当量(率)仪校准的相应标准,对已设计加工组装完毕的一台长圆柱型、较大体积高灵敏中子剂量当量率仪在宽能区(热中子～20MeV)内进行了能量响应和剂量灵敏度的实验校准。能谱响应函数曲线实验校准采用参考仪器和监测仪器归一校准法,利用实验和理论计算方法确定了NH-1型中子剂量当量率仪在较宽能区(热中子～20MeV)内的能量响应曲线;并给出了仪器的综合灵敏度48.9cps/(μSv.h-1)以及在3种特征能谱中的剂量响应。     

中子引发持续裂变链概率对中子位置、能量和运动方向的依赖性

讨论了构形不随时间变化的系统中中子引发持续裂变链概率所满足非线性方程的求解途径。对微扰近似处理的相关物理进行了讨论,特别是讨论了在中子引发持续裂变链意义上中子源的有效性系数和在中子增殖意义上中子源的有效性系数的差异和关系。另外还讨论了不降低中子引发持续裂变链概率所满足的非线性方程次数的微扰近似处理的求解途径和不做微扰近似的求解途径。     

中子反射实验技术

从实验技术角度出发,介绍了中子反射谱仪的分类、基本结构主要部件单元及其相应功能和参数、“PRN—2M”中子反射实验装置及其详细技术特点。结合在“PRN—2M”谱仪上开展的实际工作,详细介绍了中子反射基本实验方法、中子反射实验测量过程以及相关实验调节,包括实验模式选择、极化束光路调节、实验测量主要步骤等。可为开展中子反射实验和谱仪建设提供技术参考。     

BNIF-1长中子计数器探测效率的刻度

长中子计数器是在一定的中子能量范围内,中子探测器效率恒定,不随中子能量变化的一种中子探测装置。本工作的长中子计数器为Hanson结构。采用含氢正比计数器与半导体望远镜法,用静电加速器中子源分别为220 keV、500 keV、1.000 MeV、1.403 MeV、3.270 MeV、4.000 MeV与5.000 MeV单能中子束,对本单位制作的BNIF-1长中子计数器进行了刻度。刻度结果表明,在220 keV～5.000 MeV区间,中子探测器效率为2.8810×10^-4（1±4.8%）。