光中子爆炸物成像的一种还原方法

针对光中子成像中的模糊图像还原问题,研究了模糊来源,建立了一种物理数学模型。在此基础上,分别使用非约束条件下以及约束条件下的迭代算法,对数学模型进行求解。模拟及实验数据反解结果表明,约束条件下的反解算法能有效地消除成像中的模糊重叠现象,有利于更加清晰准确地判断被探测物的性质。     

HPGe探测器对环状γ面源探测效率刻度研究

天然铀分解模拟装置中铀的相关反应率是研究混合堆包层设计宏观中子学的重要数据,采用活化法测量相应反应率的过程中必须对环状天然铀箔片的探测效率进行精确刻度。为了研究快速有效刻度HPGe探测器探测效率的方法,利用一系列标准伽马点源测量了轴线上6cm高度位置的点源探测效率曲线,在蒙特卡罗程序MCNP5中调整探测器内部结构参数,同时对HPGe探测器的探测效率进行模拟计算,在计算结果与实验结果能较好拟合的情况下推算探测器的死层厚度、冷指长度和半径等参数的实际尺寸。利用计算的尺寸模拟计算探测器对环状伽马源的探测效率,计算结果与实验结果在较宽能量区域(200~1 400 ke V)内在4%内符合。     

贫铀/聚乙烯交替球壳中裂变反应率的测量与分析

为校验次临界能源堆的概念设计,采用活化法在贫铀/聚乙烯球壳交替装置上开展14 MeV中子学积分实验。用HPGe探测器测量²³⁸U(n,f)及²³⁵U(n,f)反应的裂变碎片¹⁴³Ce衰变产生的293.3 keV特征γ射线,得到装置中与入射D粒子束成90°方向上的²³⁸U(n,f)及²³⁵U(n,f)反应率分布,相对不确定度为5.1%~6.9%。采用MCNP5程序在ENDF/B-Ⅵ库下进行模拟计算,计算结果较实验结果高约5%。     

成像板法核材料镀层均匀性测量

均匀性是核材料镀层的重要参数,为了精确获取核材料镀层均匀性信息,选择富士公司的TR-2025型成像板作为探测器,Typhoon FLA9000型扫描仪作为信号读出设备,根据成像板灰度值与入射粒子强度成正比的特点,依据GB/T 13694—92《α-,β-平板标准源通用技术条件》对均匀性的定义,测量并得到了浓缩铀镀层不均匀度。分析了不同退激时间对均匀性测量的影响。结果表明,退激时间的差异对不均匀性测量影响可以忽略,镀层不均匀度在0.17～0.18之间波动。成像板法实现了镀层全覆盖,克服了选点测量代表性不足的问题,属于相对测量,避免了成像板效率标定问题,该方法能够获取核材料镀层表面全域三维形貌,为精密物理测量提供支撑。     

DT中子下聚乙烯球中~(232)Th(n,2n)反应率的测量与分析

~(232)Th(n,2n)数据对于钍基反应堆研究十分重要,有必要针对其开展中子积分实验,因此,建立了聚乙烯球基准宏观装置,利用活化法在DT中子源下开展了测量~(232)Th(n,2n)反应率的中子积分实验。实验中分别采用了钍粉末以及钍片两种样品形态,以消除实验样品状态对实验结果的影响,将样品置于与D离子入射方向成0°的位置进行辐照,利用金硅面α探测器进行中子产额监测以及中子注量波动监测。辐照结束后,利用高纯锗谱仪离线测量反应产物231Th发射的能量为84.2 ke V的γ射线,得到~(232)Th(n,2n)反应率值。同时使用MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)在数据库ENDF/B-Ⅶ.1、ENDF/B-Ⅶ.0、JENDL4.0下对实验进行了精确模拟,数据库JENDL4.0下的反应率计算结果与实验符合较好。