核裂变材料核素成份的γ特征谱分析

研究对裂变核材料及有关核装置进行了无损探测与识别的物理可行性。其要点是由测量得到的γ特征能谱出发，通过对γ射线输运过程的物理分析并引入相应的参量描述，以推 论有关核材料的特征信息。数值计算模拟实验的结果表明，据此方法可以在有效的精度范围内由所测量到的裂变核材料的出射γ特征谱推算出其同位素成份等重要信息。研究结果还表明，考虑源区核材料的自吸收修正（称几何自屏蔽修正）是提高计算分析精度的关键因素之一。     

基于短半衰期核素的γ谱燃耗测量方法

提出了一种基于短半衰期核素平衡浓度求解燃耗的谱法。该方法通过将待测燃料在恒定中子通量条件下辐照一段时间,使得短半衰期标识核素建立浓度平衡,并基于核素平衡浓度与燃料中剩余235U含量之间的关系求解得到燃耗值。理论模拟结果与LR-0实验堆上的燃料辐照实验均表明,当燃料经过短期辐照后,短半衰期标识核素88Kr,92Sr能在谱中出现明显可分辨的特征峰,从而证实了88Kr,92Sr作为燃耗测量的标识核素的可行性。模拟了不同实验条件下测量富集度为20%的乏燃料的燃耗情况,实验表明标识核素88Kr,92Sr与其相应的干扰核素的特征峰在相应能量段均可分辨出来,且谱的测量宜选在乏燃料卸料冷却11 h内进行。最后通过88Kr,92Sr计算获得了与理论值相吻合的燃耗值。相比于其他方法,该方法测量燃耗不受辐照历史、燃料富集度、再次辐照前冷却时间的影响。     

基于短半衰期核素的γ谱燃耗测量方法

提出了一种基于短半衰期核素平衡浓度求解燃耗的谱法。该方法通过将待测燃料在恒定中子通量条件下辐照一段时间,使得短半衰期标识核素建立浓度平衡,并基于核素平衡浓度与燃料中剩余235U含量之间的关系求解得到燃耗值。理论模拟结果与LR-0实验堆上的燃料辐照实验均表明,当燃料经过短期辐照后,短半衰期标识核素88Kr,92Sr能在谱中出现明显可分辨的特征峰,从而证实了88Kr,92Sr作为燃耗测量的标识核素的可行性。模拟了不同实验条件下测量富集度为20%的乏燃料的燃耗情况,实验表明标识核素88Kr,92Sr与其相应的干扰核素的特征峰在相应能量段均可分辨出来,且谱的测量宜选在乏燃料卸料冷却11 h内进行。最后通过88Kr,92Sr计算获得了与理论值相吻合的燃耗值。相比于其他方法,该方法测量燃耗不受辐照历史、燃料富集度、再次辐照前冷却时间的影响。