涂硼稻草管中子多重性计数器质量属性测量能力模拟研究

利用MCNP程序模拟搭建了一种基于涂硼稻草管的中子多重性计数器,模拟了涂硼稻草管中子多重性计数器轴向截面及径向截面的探测效率变化,并对半径为3~10 mm的球体钚样品质量属性模拟测量。结果表明该探测系统对钚样品质量属性的测量结果整体偏小,将数据平均值经最小二乘拟合修正后,对3~10 mm半径下的钚样品分别模拟20次,最大质量偏差小于5%,符合样品测量的要求。

基于MCNP模拟的中子多重性计数器^3He管的设计

为设计高性能的中子多重性计数器,采用MCNP4C计算软件建立3He管计算模型,模拟计算3He管的参数对多重性计数器探测效率的影响,针对中子多重性计数器中3He管进行了初步设计,以满足中子多重性测量要求。

基于快中子多重性计数器的Pu样品属性测量研究及改进

快中子多重性计数(fast neutron multiplicity counting,FNMC)分析方法能有效实现对样品属性的测量。本文在研究四阶FNMC分析方程的基础上,利用Geant4模拟搭建了1套3层、每层6个液闪的快中子多重性计数器,并确定了相关参数的数值。模拟设置外部具有1 cm厚的铁、铝、碳和不锈钢包装材料的金属Pu样品,通过方程适应性分析,该放射源基本满足设定的假设。对探测效率和多重计数率等测量参数进行模拟,当Pu样品质量在500 g以内时,由于增加碳作为包装材料,使得样品求解质量偏差增大的幅度小于1.20%,铁材料和不锈钢材料影响较小。根据测量结果,对无外壳条件下的样品进行增殖系数修正,得到三阶多项式拟合方程,拟合优度为0.933,质量在1 kg以内的样品,修正后的求解质量偏差小于6.00%。研究结果表明:1 cm厚的中重金属对Pu样品的测量影响较小,模拟搭建的快中子多重性计数器和系数修正相结合的方式实现了对样品属性的较准确测量。