贫铀球壳中D-T中子诱发的铀反应率的测量与分析

为校验次临界能源堆的概念设计,在R19.4/30.0 cm的贫铀球壳装置上采用活化法开展14 MeV中子学积分实验.布放6片贫铀活化片于球壳中与入射D离子束90°方向上的不同位置处活化,用HPGe探测器测量238U(n,γ)反应、238U(n,f)及235U(n,f)反应和238U(n,2n)各反应产物发射的特征γ射线,得到了相应的反应率.238U(n,γ)反应率的不确定度为3.6％-3.7％,238U(n,D和235U(n,f)反应率的不确定度为5.1％-5.9％,238U(n,2n)反应率的不确定为4.3％-4.7％.用MCNP5程序在ENDF66c数据库下进行模拟计算,238U(n,γ)反应率的计算值/实验值(C/E)为0.972-1.034,238U(n,f)和235U(n,f)反应率的C/E为0.983-1.058,238U(n,2n)反应率的C/E为0.979-1.019.     

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     

贫化铀/聚乙烯球壳交替系统中铀-238中子俘获率的测量与分析

为校验次临界能源堆的概念设计,建立了贫化铀/聚乙烯球壳交替系统, 采用活化法测量²³⁸U的中子俘获率. 贫化铀片置于系统内与入射D离子束成90^o的方向上活化 ,用HPGe探测器测量²³⁸U俘获中子衰变产生的²³⁹Np 衰变产生的277.6 keV特征γ射线计数,实验修正了贫铀片对277.6 keV γ射线的自吸收, 得到了交替系统中²³⁸U (n, γ)反应率的径向分布,反应率的相对不确定度为3.5%-3.7%, 并计算得到系统上整个贫铀区中²³⁸U的总中子俘获率为2.24 ± 0.09. 用MCNP5程序在常用ENDF库下进行了模拟计算, ²³⁸U (n, γ)反应率分布计算与实验一般在5%以内符合, 总俘获率在1%以内符合.     

14.7MeV中子诱发~(232)Th裂变的质量分布

使用Ge(Li)γ,射线能谱法以及放射化学法测定了14.7MeV中子诱发~(232)Th裂变中从~(77g)Ge到~(151)pm共57个裂变产物的产额.从中得到44个质量数的链产额及质量分布曲线,其中12个链产额尚未见文献公开发表.在质量数134处存在精细结构.质量分布的峰谷比为3.6,轻峰和重峰平均质量分别为91.3和138.1.质量分布对称区存在明显的第三小峰,其裂变产额占总产额的14.0％.     

D—D中子在聚乙烯球壳内的反应率测量

开展D-D聚变中子与聚乙烯球壳作用的中子学积分实验，用于检验计算方法和相关核数据。实验装置由D—D中子源与聚乙烯球壳组成，中子源在聚乙烯球壳外，距球壳外表面35mm。聚乙烯球壳由两个半球壳组成，外径φ386mm，厚度100mm。聚乙烯球壳中心与靶心的轴线水平。     

替代反应法测量锕系核(n,f)和(n,xn)截面

对于某些中子反应截面,在直接测量上存在困难。为了获得那些对核能发展极其重要的核数据,人们提出替代反应法,即利用带电粒子代替中子进行反应,从而实现中子反应截面间接测量的方法。现有替代反应一般采用非弹激发、转移等周边反应,涉及的角动量远比中子反应的大,需要理论修正,这造成了一定的困难。有鉴于此,提出利用轻带电离子的俘获反应作为替代反应,其复合核自旋与中子反应的相当,有效避免了自旋修正的困难。根据这个思路,采用236U的（α,f）和（α,2n）反应作为替代反应,成功提取了239Pu的（n,f）和（n,2n）反应截面,与ENDFB7评价库数据在误差范围内符合较好,表明了替代反应法的优越性,可以在核数据测量中推广应用。There are always difficulties in the direct measurement of reactions induced by neutron, in order to obtain the neutron induced nuclear reaction data which are extremely important for nuclear power development, the surrogate reaction method, which uses charged particles instead of neutron, was proposed. The existing surrogate reaction method generally chooses peripheral reaction as the surrogate reaction, such as inelastic scattering excitation or transfer reaction. As a result, the angular momentum involved is always far larger than the neutron induced reaction, which causes difficulties in the theoretical calculation. Because of this, we proposed to use light-ion capture reaction as the surrogate reaction, the compound nuclei spin is similar with that of the neutron induced reaction, so that the difficulties in spin correction can be effectively avoided. Based on this idea, the 239Pu(n, f) and (n, 2n) reaction cross sections were successfully extracted using 236U(α,f) and (α,2n) reactions as the surrogate reaction. The results coincide well with the data of ENDFB7 within the error range, which shows that the surrogate reaction method has its own superiority, and it can be applied in the measurement of nuclear data.     

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.     

~(12)C轰击~(12)C,~(27)Al,~(nat)Ca反应中发射α粒子的测量与分析

我们测量了69.5MeV~(12)C轰击~(12)C,~(27)Al,~(nat)Ca反应中出射的α粒子的能谱和角分布.用快粒子激子模型理论计算了包含平衡和前平衡出射的α粒子成份.在这三个反应中它们构成α产额的绝大部分,其中前平衡发射的α粒子估计分别占11％、14％、16％.尚有一部分来自其它反应机制的贡献.     

基于上海激光电子γ源的天体核合成关键反应12C(α,γ)16O的反应率研究

正在研制的上海激光电子γ源是MeV量级的高品质γ光束线站，基于该装置可以开展一系列核天体物理实验, 从而更准确的确定各天体核合成反应的反应率. 本文研究了天体核合成中的关键反应¹²C(α,γ)¹⁶O的反应率. 根据多组实验和理论截面数据分别计算了反应率, 并给出了这些反应率计算结果的平均值和统计误差. 根据该结果拟合了理论反应率的解析形式, 确定了新的参数. 进而给出俘获反应¹²C(α,γ)¹⁶O在He燃烧环境下的反应率和误差, 并讨论了电子屏蔽效应对天体反应率的修正.     

22Na(p,γ)23Mg反应的实验研究

讨论了目前有关²²Na(p,γ)²³Mg反应的实验研究工作,结合兰州放射性束流线上的放射性束流²³Al的β⁺延发质子衰变实验的测量结果,给出了²³Al延发衰变的质子能谱,并比较了近期实验给出的相关能级的自旋、宇称值,正是由于这种自旋、宇称和能级部分宽度的不确定性,导致了反应率计算的不确定性.计算了同位旋相似态的共振强度.对于测量到的新的延发衰变能级E_d=8.916MeV,由于没有相应的能级宽度值,实验仅给出其相对共振强度值.     

14MeV中子引起的Pb(n,x)203Hg, W(n,x)182Ta和W(n,x)183Ta的核反应截面测量

利用活化方法测量了14MeV中子引起的Pb(n,x)²⁰³Hg,W(n,x)¹⁸²Ta和W(n,x)¹⁸³Ta的反应截面.中子注量由监督反应⁹³Nb(n,2n)^92mNb给出,中子能量利用⁹⁰Zr(n,2n)^89m+gZr和⁹³Nb(n,2n)^92mNb反应的截面比来确定.     

基于~(252)Cf中子源自相关分析的核事件死时间测量与修正方法

基于所研制的252Cf中子源频域测量系统,针对核探测系统的死时间使核事件丢失这一问题,利用自相关分析,研究了一种核探测系统死时间测量与修正的方法。试验测量结果表明:采用自相关图谱,可以直接获得高速频谱测量系统的死时间为40 ns,既方便又快捷,且测量精度高,达到了ns级,优于国外文献报道的类似核武器识别测量系统的死时间20μs。     

部分子相互作用与(S_(NN))~(1/2)=130GeV Au-Au碰撞中两粒子的横向动量关联(英文)

采用蒙特卡罗模型AMPT 究了(S_(NN))~(1/2)=130GeV Au Au碰撞中部分子相互作用对两粒子横向动量关联的影响,结果表明部分子相互作用对两粒子的横向动量关联有重要的贡献．还计算了AMPT模型中(S_(NN))~(1/2)=130GeV Au Au碰撞的两粒子横向动量关联与碰撞对心性的依赖关系并与来自STAR的实验数据进行了比较,发现AMPT的理论预言很好地符合实验数据．     

利用QMD分析中高能质子入射208Pb的(p,xn)反应双微分截面

中高能质子入射重金属靶产生散裂中子是加速器驱动洁净核能系统的一个关键部分.利用量子分子动力学(QMD)模型研究入射质子能量在300MeV—1.5GeV,散裂靶为²⁰⁸Pb的(p,xn)核反应的双微分截面,QMD计算结果很好再现了实验数据,且QMD的计算结果明显优于HETC和LAHET.QMD在较宽的能区和核区满足加速器驱动洁净核能系统散裂靶物理计算的要求.