反应堆蒙特卡罗临界模拟中均匀裂变源算法的改进

在反应堆pin-by-pin精细建模及蒙特卡罗模拟计算研究中, 由于不同栅元的功率密度差异较大, 导致蒙特卡罗方法临界计算的样本在不同栅元之间的分配不均衡, 由此引起栅元内的各种计数的统计误差差异较大. 为使大部分栅元内计数的统计误差降至一个合理的水平, 单纯增加总样本已不是一个高效的解决方法. 通过在特定临界计算迭代算法的基础上改进并实现均匀裂变源算法的思想, 对大亚湾压水堆pin-by-pin模型取得了具有较高效率的数值结果. 本工作为具有自主知识产权的蒙特卡罗粒子输运模拟软件JMCT最终达到反应堆pin-by-pin模型(包括一系列国际基准模型)的模拟性能要求提供了一个有效的工具.     

钚气溶胶环境中惰性气体氪迁移过程研究

放射性气体的安全性问题是涉及反应堆运行中必需研究的重要问题.因此在钚气溶胶环境中,对钚材料裂变产生的放射性气体裂变产物,需要研究其在钚气溶胶环境中的迁移过程.对放射性惰性气体Kr87,Kr88的实验测量数据进行了具体分析.依据它们具有钚材料直接裂变和作为固体裂变产物子体两种来源这一物理特性,在不同的制样时间对Kr87/Kr88比值变化规律进行分析.确立了这两种来源的在钚气溶胶环境中的物理图像和迁移过程的物理模型,并与实验数据进行比较以验证模型的正确性. 关键词： 钚气溶胶 气体裂变产物 放射性Kr87/Kr88 迁移过程     

利用252 Cf快裂变室测量BC501A液闪探测器的相对探测效率和响应函数

本文利用²⁵²Cf快裂变室和多参数数据采集系统,逐事例的同时记录了自发裂变中子和瞬发伽马的飞行时间(TOF),脉冲形状甄别(PSD)和反冲能量(RE,裂变中子是通过测量反冲质子;瞬发伽马是通过测量康普顿反冲电子)三维信息.详细介绍了通过离线数据分析完全扣除三维信息中的伽马事例贡献,以获得Φ50.8 mm×50.8 mm的BC501A液闪探测器的相对探测效率和响应函数的方法.在不通过探测器响应函数进行数据转换的条件下,利用中子的能量直接确定了中子的有效测量阈值.得到的中子 关键词： 252Cf快裂变室')" href="#">²⁵²Cf快裂变室 BC501A液闪探测器 相对探测效率 响应函数     

Multi-modal calculations of prompt fission neutrons from 238U（n,f） at low induced energy

Properties of prompt fission neutrons from ²³⁸U(n, f) are calculated for incident neutron energies below 6 MeV using the multi-modal model, including the prompt fission neutron spectrum, the average prompt fission neutron multiplicity, and the prompt fission neutron multiplicity as a function of the fission fragment mass υ(A) (usually named “sawtooth” data) The three most dominant fission modes are taken into account. The model parameters are determined on the basis of experimental fission fragment data. The predicted results are in good agreement with the experimental data.     

Varying Track Etch Rates along the Fission Fragments＇ Trajectories in CR-39 Detectors

We determine the behavior of track etch rate VT along the tracks in CR-39 detectors exposed to fission fragments from ^252Cf source. CR-39 detectors are etched at 70℃ in different concentrations of Na2COa-mixed 6M NaOH solutions for different etching time intervals of 5-10min starting from 15 min up to 210min. Two values of track etch rate are determined along the fission fragment trajectories. The variation in VT is correlated with the energy loss rate of the fission fragment in the detector material.     

基于真实临界事故的CAACS程序验证

核临界安全是核工业发展过程中最重要的安全问题之一,其中对临界事故的评价和分析是临界事故后屏蔽设计、应急计划等的基础,因此具有重要的研究意义和工程价值。CAACS是自主开发的溶液系统临界事故分析程序,可计算临界事故的裂变次数、裂变功率、温度随时间变化等。在临界基准实验验证的基础上,利用CAACS对2个真实的临界事故进行分析和计算,并与事故估计值进行对比,结果表明,CAACS的计算结果与事故估计值符合较好,可为后处理厂的工程设计提供临界事故分析的技术手段,为后续的临界瞬态研究打下基础。     

~(252)Cf自发裂变中子发射率符合测量的回归分析

~(252)Cf同位素源具有标准的自发裂变中子能谱,但由于其半衰期较短,应用中常需要对源强进行标定修正.随着源年龄增加,来自源中~(250)Cf和~(248)Cm自发裂变的影响愈加凸显,不能简单按~(252)Cf的衰变规律计算源中子发射率,而通过锰浴活化的间接测量方法周期较长,且在源强低于10~4 n/s时误差较大.最近,基于中子多重性计数的源强绝对测量算法已得到验证.本文进一步从点模型假设的测量方程出发,在将符合计数率与总中子计数率关联的基础上,分别对符合计数率随源位置、符合门宽的变化关系进行回归分析,提取变化过程的特征系数,建立了两种避规效率变化的~(252)Cf中子发射率测量方法,并基于JCC-51型中子符合测量装置开展实验验证.结果表明:两种回归分析方法的测量值均与标称值的修正结果在2%的偏差范围内一致;反推求得装置中轴线上的探测效率也与基于MCNPX程序的蒙特卡罗模拟计算值相符.研究结果可为活度信息不明的~(252)Cf源强标定及符合测量装置的效率刻度提供便携准确的实验方法.     

微观描述热核裂变寿命（英文）

有关热核裂变的研究与反应堆中的诱发裂变,天体环境中的裂变,以及超重元素的合成等密切相关。热核裂变的研究通常是基于Bohr-Wheeler 的统计裂变理论。而统计模型的研究十分依赖唯像的能级密度和位能面。因此,提出基于微观的有限温度的能量密度泛函理论计算热核的裂变寿命。可以微观自洽地计算出温度相关的裂变位垒高度,曲率,集体质量参数。基于虚自由能法,从低温到高温的裂变寿命可以由一个统一的框架给出。展示了在裂变研究中温度相关裂变位垒的重要性,并讨论了微观描述热核裂变的前景。The studies of thermal fission rates are relevant to novel reactors, astrophysical environments, and survival probabilities of compound superheavy nuclei. This has been conventionally studied by the Bohr-Wheeler statistical model that depends on phenomenological level densities and fission barriers. In this context, we propose to study the thermal fission rates based on microscopic temperature dependent nuclear energy density functional theory. The microscopic temperature dependent fission barrier heights and curvatures, and collective mass parameters can be self-consistently obtained. The fission lifetimes from low to high temperatures can be given by the imaginary free energy method in a consistent framework. Microscopic temperature dependent fission barriers play an essential role in fission studies.     

同位旋对用裂变截面探测鞍点前摩擦的影响

耦合了轻粒子发射的随机Langevin模型被用于计算三个Bi裂变系统因核耗散效应引起的相对于标准统计模型预计的裂变截面值的变化,σ_fdrop作为激发能的函数。发现209Bi的σ_fdrop要大于202Bi和195Bi的σ_fdrop,这表明高同位旋系统209Bi的裂变截面对摩擦强度有更大的敏感性。该结果建议,当实验上使用裂变激发函数来更精确地提取鞍点前摩擦强度时,应产生具有高同位旋的复合核。进而,通过Langevin计算拟合p+206Pb和p+209Bi反应的裂变激发函数数据,提取的鞍点前摩擦强度为（3~5）×1021 s-1。Langevin models that are coupled with particle emission are applied to calculate the drop of fission cross section caused by friction over its standard statistical-model value, σ_fdrop, as a function of excitation energy for three Bi nuclei with different isospins. We find that σ_fdrop become larger for 209Bi than for 202Bi and 195Bi, indicating a greater sensitivity of fission cross section to friction for high-isospin 209Bi. These results suggest that, to more accurately determine the presaddle dissipation strength by measuring fission excitation functions, it is best to populate those compound systems with a high isospin. Furthermore, we analyze the data of fission excitation functions measured in p + 209Bi and p + 208Pb reactions, which yield high-isospin 210Po and 209Bi systems, and extract a presaddle friction strength of (3-5)×1021 s-1 by comparing Langevin simulations with these experimental data.     

用于快中子探测的裂变电离室实验及模拟结果比较(英文)

本文报道了一种用于快中子测量的裂变电离室的实验及模拟结果对比,该电离室的裂变材料为238U,分别电镀在电离室的阳极和阴极。裂变电离室通常有三种工作模式:脉冲模式、均方电压模式和电流模式,从而在大动态范围内实现中子注量测量。我们利用252Cf中子源对工作在脉冲模式的裂变电离室效率进行了测量,同时为了评估均方电压模式和电流模式,测量了裂变电离室在不同气压下的脉冲幅度,并通过Geant4蒙特卡罗软件对裂变电离室的脉冲幅度进行了模拟。模拟可以解释实验结果,当工作气压是2.64×105 Pa时探测效率最高[（4.30±0.7）×10-7],且裂变碎片能谱清晰,表明裂变电离室可以工作在不同模式下。