铀溶液核临界安全实验装置

硝酸铀溶液液核临界安全实验装置专门用于研究乏燃料后处理中储存容器的核临界安全问题。为了得到我国自己的核临界安全实验数据，中国原子能科学研究院设计，建造了铀溶液核临界安全实验装置，实验装置的活性区硝酸铀酰溶液内可含中子吸收体或不含中子吸收体，活性区可有反射层或没有反射层，在以上四种条件下，可对不同硝酸铀酰溶液浓度进行临界试验研究，该实验装置具有多种安全保护措施，但运行方式简便，启动，停止容易，单次误操作不危及实验装置的特点，该装置还具有可视性定量，限量自动加料系统，高精度全程液位测量计以及采用多操作步骤才能完成‘一次注量’的控制方式等特点，安全分析认为该装置造成核临界事故的概率为10^-8。     

ADS铅冷却剂临界装置堆芯物理设计

为研究加速器驱动次临界反应堆系统(ADS)次临界堆芯与靶的耦合特性,以验证设计方法和计算程序,本文构建了ADS特有的快中子谱、较高能量放大系数及负温度系数的铅冷却剂临界装置堆芯,以用于开展不同富集度燃料特性、不同外源能谱与强度条件、不同实验样品的反应性影响、中子源与堆芯耦合特性等实验研究。确定了燃料元件构造、靶区结构、堆芯布置、反射层结构与价值、安全控制及反应性价值等物理参数,为下一步ADS铅冷却剂临界装置研制及实验研究提供了工程实施依据。     

UX-30型UF_6运输货包核临界安全分析

利用MONK-9A和MCNP程序对UX-30型UF6运输货包进行了正常与事故工况下的核临界安全分析与评价。首先选取国际公布的临界基准实验数据,验证并确定了MONK-9A和MCNP程序计算分析类似物料形态时的偏倚和次临界限值。其次采取较为包络的临界安全假设条件,计算分析了UX-30型UF6运输货包正常与事故工况下的中子有效增殖因数,评价了运输过程的安全性。计算结果表明,UX-30型UF6运输货包在最严重事故工况下最大的keff小于确定的次临界限值,处于次临界的安全状态。根据临界安全指数的定义,UX-30货包的临界安全指数CSI可定为0。     

ADS次临界实验装置设计方案验证

根据设计要求．使用MCNP／4C程序计算了多种次临界反应堆均匀化堆芯布置方案的临界问题。确保keff在0．92～1．00之间。为加速器驱动的洁净核能系统(ADS：Accelerator Driven system)的次临界实验装置设计提供了初步数据。     

启明星1#次临界装置热中子能谱区裂变率分布测量

启明星1#是我国专门为开展加速器驱动次临界系统研究而建立的国际上第1个具有快-热耦合结构的次临界反应堆实验装置。采用MCNP程序对堆芯裂变率分布进行指导性计算,并参考计算结果布置探测片,用固体核径迹探测器测量了堆芯热区裂变率分布。测量结果显示:堆芯有反射层一端的裂变率比无反射层一端的高;轴向加装反射层末端的裂变率明显增大。测量结果对确定热区的裂变功率提供了数据。     

准宏观中子噪声测量分析系统的开发

基于LabVIEW平台开发了反应堆准宏观中子噪声测量分析系统.布置在次临界反应堆附近的3 He计数管输出的中子脉冲信号,经过若干仪器模块和PCI - 6602数据采集卡,送入计算机,通过频谱分析可以得出次临界反应堆的瞬发中子衰减常数.该系统已经过实验的验证.     

0.65～1.5 GeV质子轰击厚Pb靶的中子学研究

在俄罗斯杜布纳联合核子研究所新建高能重离子加速器NUCLOTRON上用0.65～1.0 GeV质子轰击厚Pb靶,对靶区的中子参数进行了研究。使用的比靶的厚度为20cm,直径8cm,呈圆柱状。Pb靶的外围用6cm厚石腊作慢化体。质子沿比靶轴线入射,模拟加速器驱动次临界反应堆（洁净核能系统）的堆芯结构和核反应过程。在Pb靶表面和慢化体表面放置1mm厚CR-39固体径迹探测器薄片作为中子探测器,入射的质子数目为1.55×1013（0.65GeV）、0.84×1013（1.0 GeV）和1.22×1013（1.5 GeV）,用70℃ 6.5mol/L NaOH蚀刻CR-39中的     

固体径迹探测器测量微型反应堆裂变率

利用固体径迹探测器测量处于微型反应堆不同位置的燃料元件内单位体积的裂变率,得到了堆的裂变率分布和总裂变率,并与其它参数相结合,求得了反应堆功率。同时,测量了对应功率下反应堆内辐照座的热中子通量密度,得到了单位功率的热中子通量密度,从而求得了额定中子通量密度下的运行功率。文章给出的测量方法,避免了其它方法测量功率所引入的近似假设。     

MCNP在次临界装置实验中的应用研究

MCNP3B程序是一个大型的多功能蒙特卡罗程序,可用于屏蔽设计和应用孔道的设计,以及某些临界装置的设计计算。文章介绍了应用MCNP3B程序对DF堆次临界装置的几个实验布置进行的物理参数计算,并将计算结果与实验结果进行了比较。通过对DF次临界装置的研究,以求MCNP3B程序能为零功率实验提供指导性意见,保证零功率实验的安全。     

CR-39对各向同性中子的能量响应研究

建立了由聚乙烯、铅和CR-39组成的叠层探测器探测各向同性中子能谱模型,计算了叠层探测器对各向同性中子的能量响应以及叠层探测器的能量分辨率。计算结果表明,叠层探测器的响应和能量分辨率与中子能量、聚乙烯以及铅衰减层厚度有关。聚乙烯厚度不变,响应峰值和能量分辨率随铅的厚度增加而变小：铅的厚度不变,响应峰值和能量分辨率随聚乙烯厚度增加而变大,且响应函数形状改变。