Ge(Li)探测器测定14MeV中子引起^(238)U裂变中稀土核素的裂变产额

在核化学研究中,对稀土核素生成截面的资料是非常感兴趣的。因为在各种能量的轻粒子引起重核的裂变,或者在重离子引起的核反应中,稀土核素都构成了核反应产物中相当大的一部分。此外,处于大的核形变区的稀土核远离任何满核子壳层,因此测量稀土核的反应截面能够获得不受壳效应影响的核反应信息。

阿波罗-17(70017-291)月海玄武岩的14MeV中子活化分析

对于少量月球物质中一些主量元素的分析测定，14MeV中子活化分析是一种较理想的非破坏性分析方法。我们采用了低能氘离子加速器，通过T(d,n)^4He反应产生14MeV快中子，对51毫克70017-291号月样进行了氧、硅、铝、镁、铁、铁。

14MeV中子探测轴对称容器中氧元素含量

采用14MeV中子照射轴对称容器中的酒精,通过分析反应产生的6129keVγ射线,得到了氧元素含量与该射线计数率的关系曲线。该方法探测物质中氧元素的绝对含量获得了比较好的效果。

14MeV中子防护体的设计

在用D-T中子发生器分析煤质时,为了设计14 MeV中子防护体,本文先合理简化了实际模型,然后用MC-NP程序对其进行模拟,最后用实验结果修正模拟结果.实验和模拟结果显示,当聚乙烯厚度超过300 mm时,地面的中子注量率就达到了辐射防护的要求.为了安全起见,在实际设计中用500 mm的聚乙烯防护14 MeV中子.

热中子在~6LiD中转换为14MeV中子的有效产额分析

简述热中子转换为14MeV中子的原理。建立了由一个热中子转换为可利用的14MeV中子的有效产额的计算分析模型。计算出热中子被6Li吸收的概率、氚核T在6LiD中未泄漏的概率;给出了氚核T和氘核D发生聚变反应以及氚核T与6Li发生聚变反应的截面及其14MeV中子的产额随6LiD厚度变化的曲线。结果表明:当6LiD材料的厚度在0～0.5 mm范围内时,14MeV中子的有效产额随6LiD厚度近似直线增大,然后随6LiD厚度缓慢增加逐渐趋于一个稳定值;当6LiD材料的厚度分别为0.7、1.0 mm时,一个热中子转换为14MeV中子的可利用的有效产额分别为3.18×10-4和3.53×10-4。

14MeV中子引起^(133)Cs(n,α)反应所形成的^(130)Ⅰ的氧化价态分布

本文研究了14MeV中子引起^(133)Cs(n,α)反应所形成的^(130)Ⅰ热原子的化学行为。用萃取法分离还原态(Ⅰ-+Ⅰ°),用强碱性阴离子交换柱分离IO_3^-和IO_4^-。结果表明,在固体中核反应直接形成的反冲原子趋于还原态。

14MeV中子与铈元素的（n，2n）反应截面测量

在本工作中，铈元素14MeV中子（n，2n）反应截面通过^27Al（n，α）^24Na标准反应截面相对测量获得，^27Al（n，α）^24Na活化反应截面被推荐为一级放射计量标准截面，作为标准值被广泛用于放射剂量和活化测量中，尤其是在13．和14．9MeV能区，该反应截面的不确定度小于1．0％，适合作为相对测量反应截面使用。

14MeV中子通量的测定

报告了用激活法测定１４ＭｅＶ中子通量的方法，激活材料为铜箔，用Ｊ１４１－αβ钟罩计数管计数装置，准确度不低于２０％。

14 MeV中子辐照钒引起的长寿命放射性

用HPGe探测器测量了钒以及杂质由14MeV中子活化引起的放射性,得到了50V(n,α)和51V(n,α)反应截面比值在14MeV处为0 584,并由此得到了50V(n,α)反应截面为(8 7±0 7)×10-27cm2。测量了钒中杂质成分被活化后其长寿命放射性核素的半衰期。

14MeV中子照相中CCD芯片的屏蔽计算

快中子照相实验中,电荷耦合装置(CCD)是重要的成像器件。快中子辐射不仅会减少CCD的使用寿命,而且会对快中子图像带来影响,因此必须对CCD芯片进行有效的屏蔽,减少快中子辐射对芯片的损伤。该文利用MCNP/4B程序计算了14MeV中子照相中不同屏蔽材料组合条件下CCD芯片的吸收剂量。计算结果表明,在对CCD进行有效的屏蔽后,芯片的吸收剂量是屏蔽前的3%,按源中子数归一后仅为1.29 aGy,已经达到屏蔽要求。计算结果还表明,环境散射中子辐射对芯片吸收剂量贡献较小,可以忽略。

裂变堆中子转换成 14 MeV 中子的研究进展

评述了裂变反应堆中子转换为１４ＭｅＶ中子的研究进展。

单晶金刚石探测器对14 MeV单能中子的响应

为探索单晶金刚石材料在辐射探测器上的应用,尤其是用于监测D-T中子源产生的14 MeV单能中子束流,研制了高性能单晶金刚石辐射探测器,并在中国工程物理研究院K-400型中子发生器上测试其对14 MeV单能中子的响应.利用Geant4蒙特卡罗仿真程序,结合ENDF-VIII.0,JEFF-3.3,BROND-3.1,JENDL-4.0u和CENDL-3.1五个评价核数据库对14 MeV单能中子在金刚石中的能量沉积和探测效率进行模拟计算和对比,并给出了仿真能量沉积谱展宽和实测谱能量刻度的方法.研究结果表明,利用CENDL-3.1库计算本文的仿真模型,可以更精准地模拟14 MeV中子入射金刚石探测器能量沉积情况,结合本文给出的能量沉积谱刻度和展宽方法能够很好地匹配实测中子谱^(12)C(n,a)^(9)Be特征峰,其对于弹性散射和^(12)C(n,3a)相较其他核数据库的描述也更为准确,仿真计算探测效率与实际测量值仅相差0.61%;在长达2 h、2×10^(10) n/s的高通量测试环境下,探测器对于^(12)C(n,a)^(9)Be反应特征峰的探测效率、能量分辨率和峰位道址基本保持稳定,有望用于14 MeV快中子束流的监测.

14MeV快中子相对生物学效应的研究

喜马拉雅大麦和啤酒大麦种子经14MeV 快中子和^(60)Coγ射线辐照处理,在光照和控温条件下进行发茅试验,观察 M_1代幼苗损伤情况。以辐照处理平均苗高与对照平均苗高之比为相对苗高,以γ射线和快中子处理50%相对苗高所需剂量之比作为快中子的相对生物学效应(RBE)。结果表明,对于喜马拉雅大麦和啤酒大麦,RBE 分别为14.5和31.5。

BNCT中14 MeV中子慢化体的研究

为提高硼中子俘获治疗中14 MeV中子的热化效率,用MCNP程序模拟研究了单层、双层以及三层中子慢化体.研究结果显示,钨、铅、氘代聚乙烯厚度分别为6,18,20 cm时组成的三层中子慢化体的热化效率最高,比单层中子慢化体最大热化效率高124.55%,比双层中子慢化体最大热化效率高13.29%.

数值模拟高能中子照相

模拟了14 MeV中子在穿透样品后与闪烁体光纤的作用。对每根光纤中的能量沉积进行了计算,并转换成可见光(496 nm)光子数。在模拟实验中,分析了影响图像质量的因素。计算了散射中子本底与闪烁体和样品(聚乙烯)间距的关系。当间距为cm量级时,散射中子本底对图像的影响很小。计算表明系统对样品的甄别厚度与入射中子总数有关,在一定范围内近似与中子总数的对数成线性关系。通过模拟结果给出了理想平行中子束入射情况下系统的平面分辨率。

^(63)Cu活化法测量10~7DT脉冲中子产额

介绍了用63Cu活化法绝对测量产额在107左右的脉冲中子的实验方法,给出了脉冲产额的计算公式,对其测试系统的DT中子灵敏度进行了标定,给出了脉冲中子产额绝对测量数据,分析了其测量不确定度来源,获得了不确定度为12%(k=1)的实验结果。

HFETR ^6LiD中子转换器芯体厚度优化研究

介绍了通过在裂变堆中布置6 LiD转换器将热中子转换为14MeV中子的原理,给出了6 LiD转换器结构和材料的选取原则,建立了芯体厚度优化的目标函数。分别计算分析了在水和氦气两种冷却剂情况下,转换器结构、辐照样品数量对6 LiD芯体厚度优化值的影响,给出6 LiD芯体厚度对堆芯性能的影响。结果表明,布置于HFETR辐照孔道中的6 LiD转换器芯体厚度优化设计值为0.7mm。

微处理器中子单粒子效应测试系统设计与试验研究

为开展微处理器的空间大气中子单粒子效应研究,以一款TI公司65 nm CMOS工艺的微处理器为研究对象,研制了一套微处理器中子单粒子效应测试系统。该测试系统可实现对被测微处理器的单粒子翻转、单粒子功能中断和单粒子闩锁效应的实时监测。利用加速器中子源,对该微处理器开展14 MeV中子辐照试验。试验结果表明,中子注量累积达3.5×10^(11)cm^(2)时,该器件未发生单粒子锁定效应。但总线通信、模数转换等功能模块发生了多次单粒子功能中断,其中集成总线通信接口模块为最敏感单位,试验获得的器件中子单粒子效应截面为6.6×10^(11)cm^(2)。

密封中子发生器中子通量的空间分布

被测装置为M_z—125型密封中子发生器。用纯度为99.9%园铜片作监测器。近靶处中子通量分布梯度较大,离靶6cm以远中子通量与离靶距离的关系符合反平方律。

贫铀/聚乙烯交替球壳中裂变反应率的测量与分析

为校验次临界能源堆的概念设计,采用活化法在贫铀/聚乙烯球壳交替装置上开展14MeV中子学积分实验。用HPGe探测器测量238 U(n,f)及235 U(n,f)反应的裂变碎片143 Ce衰变产生的293.3keV特征γ射线,得到装置中与入射D粒子束成90°方向上的238 U(n,f)及235 U(n,f)反应率分布,相对不确定度为5.1%～6.9%。采用MCNP5程序在ENDF/B-Ⅵ库下进行模拟计算,计算结果较实验结果高约5%。