改进型Andersson-Braun中子雷姆仪对0.025eV-45.4MeV中子的能量响应

描述了一种适用于高能粒子加速器周围杂散辐射场测量的改进型Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ－Ｂｒａｕｎ中子雷姆仪的原理与结构。利用国内外多种类型的中子源装置，进行了中子能量从０．０２５ｅＶ－４５．４ＭｅＶ的注量率能量响应实验，实验表明，这种改进型Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ－Ｂｒａｕｎ中子雷姆仪，对能量大于２０ＭｅＶ中子的响应，比普通Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ－Ｂｒａｕｎ中子雷姆仪有明显的改善。     

用MCNPx程序计算宽能谱中子雷姆仪的响应曲线

利用MCNPx程序计算了宽能谱中子雷姆仪的响应曲线。计算表明,增加铅层对低能中子的响应没有明显的影响,但在高能区(几百MeV以上)宽能谱中子雷姆仪的响应与铅层的厚度有关。铅层厚度为0．6cm时响应比普通雷姆仪提高约3倍,当铅层厚度增加到1．2cm时响应高约5倍。虽然计算结果与ICRP建议书中的H^*(10)曲线相比还有一定的差别,但改变慢化体的结构对提高高能中子的探测效率是有明显效果的。The responses of two extended neutron rein counters as function of neutron energy was ca1cuated Monte Carlo code,MCNPx,was applied in the calculations．Isotropic neutron incidence was employed．The results show that the neutron response is independent on thickness of lead 1aver at low energies,and it is clearly increased with thickness of lead layer at high energies．Although tt1e shape of the response curve does not completely agree with the H (10) curve in ICRP 74 report ,the resuhs obtained give good bases for the practical use of the new instrument in high—energy neutron fields     

雷姆计在屏蔽墙内测量高能中子的修正因子

在中能重离子反应中出射的E_n>20MeV中子在出射总中子中占有相当大的比例,因此,当用雷姆计测量剂量当量时,由于仪器的能量响应,雷姆计的直接读数低于真实的中子剂量当量值,本文从重离子反应出射中子能谱入手,理论上计算了在屏蔽墙内用10in,直径单球雷姆计和标准A-B雷姆计测量41.7MeV/u ¹²C+Fe和100MeV/u ¹²C+C反应出射中子剂量当量的修正因子. 它可以近似应用于中能重离子反应出射中子的剂量当量测量.     

在屏蔽墙外用雷姆计测量高能中子的修正因子

考虑到穿过混凝土屏蔽墙后中子能谱相对变“硬”的效应和中子雷姆计的能量响应特性,计算了用10英寸直径单球雷姆计和标准A–B雷姆计在屏蔽墙外测量中能重离子反应出射高能中子剂量当量的修正因子.     

D-T中子与平板型聚乙烯材料作用的次级中子角度谱实验研究

基于反冲质子法建立了一种测量D-T中子与平板型宏观样品作用的次级中子角度谱的实验方法.为保证探测器的能量线性并在较低的中子有效测量下阈(0.5 MeV)情况下获得好的中子-伽马射线甄别性能,采用高、低能段分别测量的方法.采用事件记录法,同时记录了次级中子和伴随伽马射线的脉冲形状甄别和脉冲幅度二维信息,利用基于ROOT数据分析平台编写的离线数据分析程序,完成了伴随伽马射线的挑选和扣除,以及高、低两能段反冲质子谱的拼接,并成功的将神经网络技术应用于中子能谱的解谱,获得了D-T中子与9和18 cm厚平板型聚乙烯材料作用的0.5-15 MeV的次级中子角度谱实验结果.实验模型的MC模拟由MCNP5完成,数据库采用ENDF-VI,实验结果和MC计算结果在实验不确定度范围内一致. 关键词： D-T中子 积分中子学 反冲质子法 次级中子能谱     

气体放电中的中子、γ和X射线

用气体放电方法研究含氘金属异常现象,测到了强度为10~4n/s的中子。中子的产生人为可控,持续稳定,重复性100％。用NE213测出了能量在1.00MeV—3.00MeV之间的中子能谱。测出了平均能量为(27.6±2.1)KeV的反常X射线。测到了能量约470keV的反常γ射线。     

CCD相机对14MeV和2.5MeV中子瞬态响应特性

从理论上分析了中子在CCD相机拍摄图像中引起的瞬态干扰噪声的机理,并针对两种不同类型的CCD相机,在能量为14MeV和2.5MeV的低强度稳态中子源上开展了实验研究,分析了噪声特征与入射中子能量、入射角度、注量及CCD相机结构的关系。实验结果表明中子瞬态干扰噪声主要表现为脉冲噪声,且出现斑点现象,与理论分析结果相吻合。研究得出了噪声特征随入射中子注量变化的规律,比较了不同能量及不同入射角条件下的噪声特性,并分析了两种不同结构的CCD相机响应特性的差别。     

质子和1MeV中子在硅中能量沉积的模拟计算

在现有中子截面数据和粒子与物质相互作用的理论基础上,编写了计算中子非电离能量损失(NIEL)和电离能量损失(IEL)程序,利用该程序和引进的TRIM95程序计算了1MeV中子和质子在硅中IEL和NIEL的大小和分布等,并对计算结果进行了分析和比较.     

50MeV/u 12C离子实验靶区出射中子角分布实验测量

本文用氟和碳阈探测器对50MeV/u ¹²C离子引起的重离子反应实验靶区E_n>11MeV和E_n>20MeV中子的角分布进行了实验测量,结果显示出明显的前冲分布,较高能量的中子具有更强的前冲趋势.     

利用Si–PIN探测器测量DPF装置中子产额

介绍了Si-PIN中子探测器的结构和测量原理,分析了探测器对14MeV中子的灵敏度.利用该探测器测量了等离子焦点装置的D-T脉冲中子产额,实验结果与SDIN500探测器测量结果在5?%不确定度范围内一致     

2.8MeV中子诱发238U裂变的瞬发中子谱高能段实验测量

在中国原子能科学研究院的高压倍加器上利用中子飞行时间方法测量了2.8 MeV中子引起238U裂变的瞬发中子能谱,通过增大样品量和设计合适的屏蔽体提高了效应/本底比,使得测量数据的不确定度满足预期目标（在5.5～14 MeV能区内,能量间隔为0.5 MeV条件下能谱的不确定度小于10%）。将实验几何、中子源能量分布及角分布、探测效率、束流的时间结构等实验条件输入到MCNP程序里,模拟了出射的中子谱,模拟结果与测量结果在不确定度范围内一致,验证了在入射中子能量较低时238>U的裂变瞬发中子谱评价数据的可靠性。The Prompt Fission Neutron Spectrum (PFNS) of 238U induced by 2.8 MeV neutron was measured using the Cockcroft-Walton accelerator in China Institute of Atomic Energy (CIAE). The signal/background ratio was improved by increasing the amount of sample mass and using an appropriate shielding system. The final uncertainty of neutron energy spectrum in 5.5～14 MeV region is less than 10% with a bin size of 0.5 MeV which has reached this project's anticipation. The experimental geometry, the angular distribution and energy distribution of neutron source, the detection efficiency and time structure of deuteron beam were inputted into the MCNP code to simulate the outgoing neutron spectrum. The simulated results agree with the experimental ones within the uncertainty. The result indicates that the evaluated PFNS for 238U at low neutron energy is reliable.     

BC501A中子探测器的能量刻度及其在聚乙烯中子学积分实验中的应用

利用标准放射伽玛源（22Na,137Cs）测量了尺寸为Φ5.08 cm×2.54 cm的BC501A中子探测器的脉冲幅度谱,并利用MCNP软件进行了模拟,详细考虑了探测器的几何尺寸、材料、以及能量分辨函数,计算结果很好地再现了实验数据,精确地确定了康普顿边缘的位置,完成了BC501A中子探测器的能量刻度。并采用14.8 MeV的T（d,n）4He中子源对聚乙烯样品开展了中子学积分实验,结果表明,BC501 A中子探测器的能量刻度过程以及聚乙烯中子学积分实验数据的处理过程是完全合理并且可靠的。The pulse-height spectra of the BC501A scintillator (Φ5.08 cm×2.54 cm) were measured using 22Na, 137Cs γ-ray source, in which MCNP simulation was applied. The simulated pulse-height spectra show a good agreement with the measured data considering the geometry, material and energy resolution function of the scintillator. The position of the Compton edge has been precisely determined and an accurate energy calibration of BC501A scintillator was also achieved. An neutronics integral experiment of polythene with 14.8 MeV T(d, n)4He neutron source was carried out. The results indicate that the procedures of the energy calibration experiment of BC501A scintillator and the data analyzing in the polythene integral experiment are reasonable and reliable.     

14MeV中子引起的185Re(n,2n)184g,mRe和191Ir(n,2n)190Ir的核反应截面测量

利用活化方法测量了1?4MeV中子引起的¹⁸⁵Re(n,2n)^184gRe,¹⁸⁵Re(n,2n)^184mRe和¹⁹¹Ir(n,2n)¹⁹⁰Ir核反应的截面.中子能量E_n=(14.7±0.2)MeV时的实验结果分别为:(1817±85)mb,(390±18)mb和(2038±82)mb.并利用HFTT程序计算了中子能量在7—18MeV范围内的截面值,给出了其中两个核反应的激发函数曲线.     

C/O比能谱测井中碘化钠探测器对g射线响应函数的计算

 给出了中子g 能谱测井中NaI闪烁探测器对g 射线响应函数的计算方法,计算了3×3NAI（T1）探测晶体对能量直到25MeV的g 射线的能量沉积谱和响应函数。计算结果与实验结果符合较好。     

有限球中14MeV中子点源问题的数值模拟

点源问题的物理实验与数值计算是研究反应堆防护和辐射效应,考查中子参数和计算方法的重要手段。本工作解决了有限元节点上的加源问题,并对几个典型的14MeV中子点源问题的物理实验,用双向间断有限元法进行了数值模拟,并和其它方法的计算结果及物理实验的测量结果进行了比较,取得了较为满意的结果。     

浦项中子装置上209Bi中子全截面测量(英文)

在浦项中子装置(PNF) 的100 MeV电子直线加速器上利用透射法和飞行时间法测量了209Bi 的0.1~100 eV的中子全截面。文中对于实验装置特点、用吸收片法拟合本底、拟合中子飞行距离和时间零点的处理过程做了较为详细的描述。测量结果与以前发表的实验数据以及评价数据ENDF/B-VII.1 做了比较,比较结果符合得较好。     

14MeV中子引起的核反应截面测量中监督反应的研究

讨论了14MeV中子引起的核反应截面测量中监督反应对测量结果的影响,同时列出了常用的一些监督反应及参数,利用截面的评价值给出了一些监督反应的截面随中子能量变化的关系曲线,并对^27Al（n,p）^27Mg反应做了定性分析,说明了监督反应的选取对反应截面测量的重要性。 It was discussed in this article that the effects of different monitors in the cross section measurements of nuclear reactions induced by 14 MeV neutrons, at the same time some monitors and correlative parameters were listed. The excitation functions of monitors are taken from the evaluatied cross sections, and a qualitative analysis has been performed for ^27Al（n,p） ^27Mg reaction. It indicates that the choice of monitor is very important for cross section measurements     

利用GEANT4和TALYS研究中子与铁作用的次级中子双微分截面

铁的次级中子双微分截面对核装置的设计、运行与维护具有重要作用。相关实验数据缺乏,且评价数据不完善,需要使用可靠的核理论模型进行计算。本工作利用GEANT4程序结合不同的中子评价数据计算了8.17, 11.5, 14.1和18 MeV等入射能量下中子轰击薄铁靶不同出射角度的次级中子双微分截面;同时利用TALYS程序和GEANT4程序结合BIC、BERT和INCLXX模型计算了25.7, 65, 100和150 MeV等入射能量下中子轰击薄铁靶不同出射角度的次级中子双微分截面,并与实验数据进行对比。研究表明,在20 MeV以下能区,ENDF/B-VIII.0库的计算结果与实验数据符合较好,BROND-3.1、CENDL-3.1、JENDL-4.0u和JEFF-3.3库的计算结果与实验数据存在差异。在20~150 MeV能区,GEANT4程序的BERT模型和TALYS程序的计算结果与实验数据符合较好,INCLXX模型和BIC模型的计算结果与实验数据存在分歧。整体来看,需要对铁的中子评价数据和核反应理论模型做进一步研究。     

组合式Si-PIN 14 MeV中子探测器

提出了一种在多片Si-PIN探测器中间用2mm厚的聚乙烯作为灵敏度增强介质,采用加法电路模式进行信号输出的组合式新型DT聚变中子(14MeV)探测技术原理. 这种组合的主要特点有： 1)大幅度提高了Si-PIN探测器的中子灵敏度和测量统计性; 2)提高了探测器的n/γ分辨本领; 3)在实现多个探测器信号相加的同时,组合探测器相对于单片探测器时间响应没有明显改变. 从实验及理论上对组合探测器的14MeV中子及1.25MeV γ灵敏度、n/γ分辨,时间特性和测量统计性进行了研究. 关键词： Si-PIN半导体探测器 灵敏度 n/γ分辨 时间响应     

基于14 MeV中子的烧氚历史诊断模拟研究

针对直接测量16.7 MeV进行烧氚历史诊断所需聚变产额高的情况,模拟研究了利用14 MeV中子与副靶作用产生的非弹伽马进行烧氚历史诊断的情况,计算了几种材料14 MeV中子作用产生的次级伽马能谱以及切伦科夫辐射阈能之上的非弹伽马数目,对副靶材料和厚度进行了选择。计算了14 MeV中子产生的切伦科夫光子时间谱,分析了光电转换器件处伽马、电子以及正电子等噪声信号,分析了气体切伦科夫系统测量统计涨落与聚变中子产额之间的关系,确定了气体切伦科夫系统所适用的最低聚变中子产额,通过测量14 MeV中子与副靶产生的非弹伽马进行烧氚历史诊断较直接测量16.7 MeV伽马可将测量所需聚变中子产额降低2个量级。