基于白光中子源的^(197)Au中子辐射俘获截面测量及共振参数分析

中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用.4πBaF_(2)探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点,适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量.中国原子能科学研究院核数据重点实验室建立了伽马全吸收装置(Gamma total absorption facility,GTAF),该装置用28块六棱BaF_(2)晶体和12块五棱BaF_(2)晶体构成了外径25 cm,内径10 cm的球壳,覆盖了95.2%的立体角.利用GTAF在中国散裂中子源Back-n束线上,测量了197Au(n,γ)的反应截面数据.测量数据通过能量筛选、PSD方法、晶体多重性筛选进行了初步本底扣除,随后结合对^(nat)C及空样品的测量数据对本底进行了分析及扣除,获得了197Au俘获反应的产额,利用SAMMY程序拟合得到了^(197)Au在1—100 e V的共振能量、中子共振宽度和伽马共振宽度参数.实验测量结果与ENDF/B-VIII.0数据库符合良好,其共振参数存在一定差异,分析原因可能与GTAF能量分辨率、Back-n的中子能谱测量精度、以及实验本底扣除方法相关,这也是下一步工作的重点.

基于白光中子源的^(169)Tm辐射俘获截面测量和共振参数分析

中子辐射俘获截面及共振参数在核工程设计、核天体物理等研究领域中有重要的应用价值。在中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子束线(Back-n)上,使用C_(6)D_(6)测量系统开展了^(169)Tm辐射俘获反应测量。通过脉冲高度权重技术、共振吸收法和饱和归一法得到^(169)Tm辐射俘获反应的产额。利用SAMMY程序拟合^(169)Tm的产额数据,得到^(169)Tm在1~100 eV能量区间的共振能量、中子宽度、辐射俘获宽度等共振参数。使用实验测得的共振参数和Reich-Moore近似计算了^(169)Tm在1~100 eV能量区间的辐射俘获截面。实验测量结果与ENDF/B-Ⅷ.0数据库的推荐值总体符合较好,部分共振参数和截面存在一定的差异。产生这些差异的原因与Back-n的源中子能谱结构、能量分辨率、实验本底的精度有关。

^(75)As中子辐射俘获截面的实验测量及蒙特卡罗修正

在四川大学2.5 MV静电加速器上,用活化法测量了29—1100 keV能区中子引起的75As(n,γ)76As反应截面,并用MCNP 4C程序对实验中由中子的多次散射、注量率衰减效应等引起的偏差进行了修正,最后将所得结果与已有数据进行了比较。

直接俘获截面中的核晕效应

恒星能量下俘获截面非常难于直接测量.因此,通常借助于非直接方法或从最低能量下的实验数据外推到天体物理感兴趣能区.首先证明了用渐近归一化常数方法得到的结果近似与模型无关.因此,转移反应的渐近归一化常数方法处理提供了一可靠的途径用以确定恒星能量下的俘获截面.鉴于此优点,用渐近归一化常数方法计算了10Be(n,γ)11Be反应的俘获截面.11Be是一个众所周知的具有两弱束缚态的晕核.作为一个典型的例子,演示了俘获到晕态的辐射俘获截面明显增大,证明了入射中子波函数与晕的伸展尾部有较大重叠是俘获截面异常增大的原因.

实现慢中子-γ光子有效转换的核素的选择

为选出能有效地实现慢中子 γ光子转换的核素 ,根据有关截面数据分析了主要的决定因素 ,并结合具体模型用离散纵标法作了计算。辐射俘获是最佳的转换途径 。

用于C_(6)D_(6)测量系统的高精度权重函数计算方法研究

本文基于中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子束线(Back-n)的C_(6)D_(6)测量系统,以重要核素^(209)Bi为研究对象,利用蒙特卡罗方法研究了样品厚度对权重函数求取精度的影响,并发展了求解C_(6)D_(6)探测器的点态权重函数技术。研究结果表明,目前Back-n上的C_(6)D_(6)测量系统权重函数的系统不确定度会随实验样品厚度的增加而迅速增加,而本工作得到的点态权重函数的系统不确定度在样品厚度增大到6 mm时仍小于0.5%,有利于提高厚样品实验数据的精度。本工作为将来在Back-n上开展如;Bi等高原子序数、小截面核素的中子辐射俘获截面的实验测量奠定了技术基础。