蒙特卡罗方法在中子活化在线分析系统设计中的应用

选取重水、石墨、聚乙烯等6种慢化材料,利用MCNP程序对不同的慢化材料进行模拟计算分析。计算结果表明,中子活化在线分析系统的最优化慢化材料为聚乙烯。实验测定了以聚乙烯为慢化材料的中子活化分析系统的热中子注量率随源到引出孔之间的距离以及探测器处于不同位置时的分布关系,为下一步进行中子活化在线分析研究提供了依据。

光合有效量子通量密度的计算及应用

分析了光合有效辐射3种度量标准的区别,根据3者的能量联系,推导出精确计算光合有效量子通量密度的表达式。据此,一方面编写程序计算了常用光源的光强在3种度量间的转换系数,使不同度量标准下的实验结果得以通用,另一方面提出根据光源的发光效率计算其光合有效量子产率的公式,初步实现光源产生光合有效辐射的定量效率。

大空腔探测系统的Am-Li中子优化屏蔽

为了减少Am-Li中子本底对高浓铀部件质量主动多重性测量的影响,对大空腔探测系统(NPLNMC)Am-Li中子本底的优化屏蔽进行了模拟研究,提出了一个基于高密度聚乙烯为中子屏蔽体的优化方案。通过对比模拟结果与屏蔽前实验测量结果,发现屏蔽使Am-Li中子本底探测效率明显降低,从原来的15.77%降为屏蔽后的1.94%,大约降低了87.7%;而屏蔽对裂变中子计数的影响却相对较小,只比屏蔽前降低约2.4%。本底中子计数的降低明显提高了系统对铀部件质量测量的灵敏度,在3000s测量时间内,其质量测量下限从原来的大约6.4kg下降到屏蔽后的2.6kg;同时,屏蔽后的NPL-NMC系统在相同测量条件下,铀部件质量测量准确性提高50%以上。

用活化法测量自成靶陶瓷中子管的中子发生率

以自成靶陶瓷中子管内Ｄ、Ｔ离子束流高斯型分布为依据，建立了中子管中子发生率与中子场中某一点通量密度之间的理论联系，采用活化法间接测量得６０ｍｍ自成靶陶瓷中子管的中子发生率为２．２×１０／ｓ。

特殊中子束流装置特性研究

利用金箔活化法测量了特殊束流装置中心轴线上不同位置处的热中子通量密度比、金镉比、锰镉比以及出口处γ/n的剂量比。束流装置出口处的热中子通量密度约为入口处的1/1019,出口处γ/n的剂量当量比约为21%。将束流装置出口与入口处热中子通量密度的实验结果与用MCNP/4B程序计算结果进行了比较,两者相差约为5%。

用4πβ－γ符合吸收法测量^（56）Mn的活度并计算中子注量率

用１４ＭｅＶ中子辐照一组厚度分别为３５、７５、１００、１５０及２００μｍ的纯Ｆｅ箔，用４πβ－γ符合吸收效率外推法测量￣（５６）Ｆｅ（ｎ，ｐ）￣（５６）Ｍｎ反应产物￣（５６）Ｍｎ的活度，计算得中子注量率的相对总不确定度为１．９％。与α伴随粒子法绝对测量结果相比较，相对偏差小于２％。

中子活化法标定反应堆临界装置相对功率

介绍了利用中子活化法标定临界装置相对功率的方法。该方法可以标定临界装置的运行功率限值,并利用实验结果对MCNP程序的计算结果作校核分析,推测出最大功率以下任一功率指示值所对应的临界堆芯内平均绝对中子通量密度,对反应堆安全运行有重要意义。

环形燃料反应堆通量密度分布测量

相对中子通量密度分布是反应堆的重要物理参数之一,测量环形燃料零功率反应堆堆芯相对中子通量密度分布对了解环形燃料堆芯反应堆物理特性及开展安全分析具有指导意义。本文在环形燃料堆芯多边形装载下,采用箔活化法对辐照后燃料元件外表面不同位置金箔的γ活度进行测量,得到不同位置燃料元件轴向、径向的相对中子通量密度分布,并将测量值与蒙特卡罗理论计算值进行比对。结果表明:实验测量值与理论计算值最大相对偏差在12%以内,相对中子通量密度分布测量结果符合实验设计预期,现有蒙特卡罗分析手段可较好地分析堆内元件轴向通量密度分布情况。本文结果可为环形燃料的工程化应用提供重要的数据支撑。