Be(d,n)反应中子源能谱测量及应用

 利用中子飞行时间技术和BC501A液体闪烁探测器的粒子分辨特性,测量了0°方向、20 MeV氘束轰击厚金属铍靶反应产生的中子源能谱,测量的中子能谱范围为0.7～25.0 MeV。在60°方向放置芪晶体闪烁探测器,由刻度好的BC501A液体闪烁探测器归一校正后,用于中子源强度监测。利用Be(d, n) 反应中子源,采用单粒子灵敏度标定方法,实验标定了0.75~15.75 MeV能量范围内的薄膜闪烁探测器中子能量响应曲线,实验结果与蒙特卡罗模拟计算结果在8%的不确定度范围内一致。     

氧化镁中子过滤器研究

核电厂反应堆乏燃料水池格架材料在生产和使用过程中需要对其中子吸收性能进行监测和检测,针对这两方面需求,研制了乏燃料水池格架B₄C_Al材料的中子吸收性能检测设备。为了降低检测过程中超热中子本底的影响,考虑采用氧化镁超热中子过滤器滤除超热中子。对10 和5 cm氧化镁单晶的中子透射率与宏观总截面进行了理论计算,对慢化体表面中子成分进行蒙特卡罗模拟计算并开展实验测量。实验结果表明,10 cm氧化镁对采用8 cm聚乙烯慢化后的252Cf中子源的中子透射率为60.16%,相对镉比值比未加10 cm氧化镁时提高了93.85%,证明常温下采用氧化镁单晶做B₄C_Al检测装置的超热中子过滤器是可行的。     

7ΛLi自旋翻转M1跃迁的实验研究

使用大立体角的锗探测器陈列(Hyperball),观测到⁷_ΛLi基态二重态之间的自旋翻转M1γ跃迁(3/2⁺→1/2⁺,能量为691.7±0.6±1.0keV.为Λ与核子之间的自旋-自旋相互作用提供了重要的信息.     

B元素添加对FePBCCu合金非晶形成能力、磁性能和力学性能的影响

铁基非晶合金因其低矫顽力、高磁导率和低铁耗等被广泛应用于变压器、电抗器等电力电子领域,然而,较低的饱和磁感值限制了其进一步应用.铁含量增大可有效提高合金的饱和磁感,但相应非磁性元素含量的降低又将引起合金非晶形成能力的下降,导致后续纳米晶带材的软磁性能及弯折韧性的恶化.针对上述问题,文章基于金属-类金属间的杂化作用,通过原子百分比为7%的B替代P,利用单辊甩带法制备了厚度约为25μm的FePBCCu非晶薄带,并研究了B添加对薄带非晶形成能力、磁性能和力学性能的影响.热动力学行为揭示出小原子B添加能够降低合金结构的异质性,有效提高非晶基体的热稳定性;熔化与凝固曲线表明B元素能够促使合金系接近共晶成分且具有较大的过冷度.因此合金的非晶形成能力显著提高,其临界厚度从基体的约21μm提高到约30μm. B添加促使合金系磁性原子有效磁矩的增大,导致非晶薄带的饱和磁感值增大.纳米压痕实验结果表明, B添加合金的约化模量值较大且在一个较小范围内波动,这与合金的结构均匀性密切相关.     

BES-Ⅲ MC 前端板FPGA的辐射损伤实验

研究了Altera公司ACEX 1K系列现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array) EP1K30TC144-3在g射线和14MeV、2.5MeV中子照射下的辐射影响，对得到的试验结果给出了分析和评估. 对于在BES-IIIm子鉴别器读出电子学系统上应用ACEX 1K系列FPGA的可行性给出了结论.     

Measurements of the light output functions of plastic scintillator using 9Be（d,n）10B reaction neutron source

The light output functions for protons of ST-401 and BC-408 plastic scintillators were measured using white neutron source produced by the 9Be（d,n） 10B reaction at the HI-13 Tandem Accelerator at China Institute of Atomic Energy（CIAE）.The LOFs of plastic scintillators for protons in the energy range of 0.5-16.5 MeV were obtained by the time-of-flight（TOF） technique and an iterative procedure.Two parameters（kB and C） were deduced by fitting the experimental data.     

（n,xnγ）反应截面测量的实验本底改进研究

瞬发γ射线法测量（n,xnγ）反应截面实验中,在线的实验本底对测量结果影响显著,是影响测量结果的关键因素。为了达到降低在线实验本底一个量级的目标,通过蒙特卡罗模拟程序给出了屏蔽体和准直器的改进方案,最终选取的屏蔽方案:在原有屏蔽体上加厚30 cm（C₂H₄）n+9 cmPb,原屏蔽墙加厚54 cm重混凝土,再在屏蔽体和屏蔽墙上共同加厚2 cm厚的铅（Pb）;准直孔开孔形状在圆柱形、圆锥形和对称双锥形这三种方案中准直效果和能量单一性方面对称双锥形准直孔最好。在屏蔽体改造完成后,利用尺寸为φ5.08cm×5.08 cm型液体闪烁体探测器（BC501）测量了改造后距准直孔右方径向距离70 cm处透射出来的中子和γ射线的相对强度,在扣除无束流天然本底后,有束流的中子本底降低了7.75倍,γ本底降低了38.5倍,改造效果达到了测量要求。In the experiment of measuring (n,xnγ) reaction cross section with prompt γ ray method, the experiment background has a significant influence on the result and is the key factor. In order to achieve the goal of reducing a certain amount of the experiment background, the improvement scheme of shield and collimator was given through Monte Carlo method and the shielding scheme was finally selected: add 30 cm(C₂H₄)n+9 cm Pb on the original shield, 54 cm heavy concrete on the original shield wall and then 2 cm thick lead(Pb) on the shield and shield wall. The collimation effect and energy uniformity of symmetrical double cone collimation hole are the best among cylindrical, conical, and symmetrical double cone. After the completion of the transformation of shield, the relative intensities of the transmitted neutron and γ rays from the 70 cm in right radial of the transformed collimation hole were measured with ?5.08 cm×5.08 cm type liquid scintillator detector(BC501). After deducting the natural background of no beam current, the neutron background of the beam current is reduced by 7.75 times and the γ background is reduced by 38.5 times, which meets the requirement.     

小波分析及神经网络方法在核物理及核工程中的应用

介绍了小波分析和神经网络方法在核物理及核工程领域的应用现状。 分别对小波分析及神经网络方法的基本原理进行了介绍, 详细讨论了小波变换中的多分辨分析方法在γ能谱平滑以及核电站设备监测等方面的应用, 讨论了连续小波变换在γ能谱分析、 粒子种类鉴别以及核反应堆安全监测等领域的应用。 同时, 还详细介绍了神经网络方法在以上各领域的发展现状。 最后, 展望了两种方法在核安全检测、 核辐射防护以及核电站实时监控等领域的发展趋势。 Applications of wavelet analysis and neutral networks in the field of nuclear physics and engineering are reviewed. The principle of these two methods are introduced briefly, and then the applications of multiresolution analysis technique in the smoothing of γ ray spectroscopy, and in nuclear power plant monitoring are discussed in detail. Applications of the continuous wavelet analysis method in γ ray spectroscopy analysis, in particle identification , and in nuclear reactor safety monitoring are also talked over. In addition, the applications of neutral networks in above fields are introduced. Finally, the trends of the future development for these two methods are prospected.     

低能裂变反应的碎片角动量激发机制研究

用一个包含了半导体探测器, 液体闪烁计数器和60%效率的HPGe探测器的四参数关联实验测量了²⁵²Cf(sf)反应的中子多重性和γ多重性与裂变碎片特征参数(质量, 总动能TKE)间的关联. 由于在测量裂变中子多重性绝对值的同时, 本工作首次从实验数据确定了特定碎片的γ多重性的绝对值, 故测量数据为进一步深入研究碎片角动激发提供了新的信息. 结果表明, 角动激发并不与裂变核在断点的形变成正关联, 但两者间却存在着复杂的关联特性. 实验数据不能从现有核理论的弯曲(bending)和扭动(wriggling)碎片角动量激发模式得到理解; 但可用碎片角动激发与裂变核的断点核激发能存在正关联而得到部分解释.     

B4C_Al材料中子吸收性能检测技术研究

核电厂反应堆乏燃料水池的安全性是核电厂十分重要的安全性问题。其中,中子吸收材料的性能关系到乏燃料水池的安全性。在乏燃料水池中放入同种中子吸收材料的挂片,通过定期检查挂片的性能可以对乏燃料水池中子吸收材料的可靠性进行评估。我们开展的B₄C Al合金挂片检测设备的研制工作,有望在评估核电厂反应堆乏燃料水池的安全性方面发挥重要作用。该套检测设备首先通过采用面密度已知的标准板制定标准曲线,再以此为标准,根据中子透射率检测挂片的面密度,从而反映出乏燃料水池贮存格架材料的中子吸收能力,为反应堆乏燃料水池的安全性检测提供了技术手段。该设备是国内首台硼铝合金挂片检测设备,该设备的研制为以后开展国产含硼中子吸收材料的无损检测研究奠定了实验基础。