Be(d,n)反应中子源能谱测量及应用

利用中子飞行时间技术和BC501A液体闪烁探测器的粒子分辨特性,测量了0°方向、20 MeV氘束轰击厚金属铍靶反应产生的中子源能谱,测量的中子能谱范围为0.7-25.0 MeV。在60°方向放置芪晶体闪烁探测器,由刻度好的BC501A液体闪烁探测器归一校正后,用于中子源强度监测。利用Be（d,n）反应中子源,采用单粒子灵敏度标定方法,实验标定了0.75-15.75 MeV能量范围内的薄膜闪烁探测器中子能量响应曲线,实验结果与蒙特卡罗模拟计算结果在8%的不确定度范围内一致。

厚铍靶9Be（d，n）反应中子产额测量

能量在3MeV以下厚靶D-Be反应的中子产额实验数据至关重要，但较为缺乏。本工作在北京大学4．5MV静电加速器上对氘束轰击厚铍靶的中子产额进行测量。对入射氘核能量在0．35～2MeV之间的若干能量点用长中子计数管进行了0°方向中子产额、中子角分布及中子总产额的测量。与已有的测量结果和经验公式进行了比较，并拟合出氘束轰击厚铍靶中子总产额的经验公式。

高气压屏栅电离室的调试和^(58)Ni(n,p)反应双微分截面的试测

介绍了高气压屏栅电离室的结构和调试，并对５８Ｎｉ（ｎ，ｐ）试测结果进行了分析，结果证明此电离室和测量方法对（ｎ，ｐ）反应的测量是适用的。目前正用此电离室进行测量（ｎ，ｐ）反应截面的实验．

从^(89)Y(n,p)^(89)Sr反应产物中分离^(89)SrCl_2

89SrC l2具有良好的应用前景,可通过89Y(n,p)89Sr反应制备89Sr。研究了Y2O3靶在300#反应堆照射后形成的辐照产物、辐照混合物中杂质核素的去除方法,以及纯化过程中带入有机杂质的清除方法。结果表明,靶件辐照后产生了88Y及86Rb等杂质核素,通过TBP萃取能将辐照混合物的Y浓度降到0.001 mol.L-1以下;通过P204萃淋树脂的吸附,可将Y浓度降低到1×10-8mol.L-1以下;通过HZ-803大孔径吸附树脂能有效去除过程中带入的有机杂质;通过HZ-001阳离子交换树脂能有效去除辐照混合物中的86Rb,同时使89Sr(NO3)2转型为89SrC l2。

快中子(n,α)和(n,p)反应的研究

快中子核反应数据，不论对反应堆和聚变堆的设计，还是对核反应机制和核结构的研究及其理论的发展均有着重要的意义．由于屏栅电离室的诸多特点，被用于快中子核反应截面、能谱及双微分截面的测量．作为系统研究的一部分，利用屏栅电离室在北京大学４．５ＭＶ静电加速器上和在４～７ＭｅＶ能区内，对４０Ｃａ、６４Ｚｎ、５８Ｎｉ、５４Ｆｅ、３９Ｋ的（ｎ，α）反应进行了成功的测量，并对５８Ｎｉ的（ｎ，ｐ）反应进行了初步的测量．实验给出了反应中出射粒子的微分能谱、角分布和反应截面．从测量结果来看，在所测能区内，角分布大致是９０°对称的，说明在此能区复合核反应机制起主要作用．

(p,n)反应激发函数的系统学研究

从普朗克（Ｐｌａｎｃｋ）黑体辐射公式和实验测量数据出发，提出了１个包含２个可调参量、入射质子能量从阈能到１５０ＭｅＶ、靶核质量数在２０＜Ａ＜２３８范围内能够较好描述（ｐ，ｎ）反应激发函数的系统学经验公式。

极强中子场中(n,2n)反应对235U裂变产额的影响

为研究极强中子场条件下,裂变产物因发生(n,2n)反应导致的裂变产额变化,本文建立了一个简化的强中子场模型,计算了(n,2n)反应引起147和99质量链产额的变化。结果表明,极强中子场条件下,(n,2n)反应引起147和99质量链裂变产额的变化率分别为-1%和0.4%。

^(93)Nb(n,2n)^(92m)Nb反应截面测量

用活化法以 2 7Al(n,α) 2 4Na反应截面为中子注量标准 ,对 14 Me V能区中子引起的 93 Nb(n,2 n) 92 m Nb反应截面进行了测量 .中子能量由硅探测器法测定 .

热中子俘获反应对相应的快中子(n,2n)反应截面测量的影响

以14MeV快中子引起的52 Cr(n,2n)51 Cr反应截面的测量为例,研究热中子俘获反应对相应的快中子(n,2n)反应截面测量的影响.为比较热中子俘获反应50 Cr(n,γ)51 Cr对相应的快中子52 Cr(n,2n)51 Cr反应截面测量的影响,在对样品包镉和不包镉两种情况下,分别测量了14MeV中子引起的52 Cr(n,2n)51 Cr反应截面.单能中子用T(d,n)4 He反应获得,中子通量用监督反应93Nb(n,2n)92mNb测量,而中子能量通过93 Nb(n,2n)92mNb和90Zr(n,2n)89m+gZr截面比法测定.将本实验结果与尽可能收集到的其它作者发表的数据进行了比较.

质子入射能量E_p≤100MeV的(p,n)反应激发函数半经验计算方法

基于核反应的蒸发模型和预平衡激子模型,在靶核质量数为30≤A≤140、质子入射能量Ep≤100MeV范围内,对上述模型理论进行了简化,得到了计算(p,n)反应的激发函数的半经验公式。计算结果与已有实验数据的核素符合很好,同时得到了有关参数的系统学公式。

14MeV中子(n,α)反应截面的系统学研究

在对实验数据分析、评价的基础上 ,研究了 1 4MeV中子 (n ,α)反应截面的系统学特性 ,给出了截面的系统学公式σn ,α=(A1/3 + 1 ) 2 αexp[β(N -Z + 1 ) /A].利用给出的公式 ,计算了从13 9La到180 Hf的中等和重质量核的 1 4.7MeV中子的 (n ,α)截面 ,为聚变技术的研究提供了一定参考数据 .

E_n<6MeV能区(n,p)反应截面的物理分析

在En＜6MeV能区，以(58)Ni（n，p）(58)Co和(64)Zn（n，p）(64)Cu反应为例，对（n，p）反应截面的实验数据进行物理分析，得出在评价这段能区的反应截面时更应重视使用7Li－P和7T－P中子源实验数据的结论。

14 MeV能区中子引起的^(58)Ni(n,p)^(58m+g)Co反应截面测量

用活化法以27Al(n,α)24Na反应截面为中子通量标准,对14 MeV能区中子引起的58Ni(n,p)58m+8Co反应 截面进行了测量。中子能量是用金硅面垒半导体探测器测定的。

用组合叠层CR-39固体径迹探测器测量加速器厚铍靶9Be（d，n）反应中子能谱

采用组合叠层CR-39固体径迹探测器实验方法测量了加速器D(d,n)反应产生的5MeV与2MeV准单能中子能谱。进而测量了入射氘离子能量为3MeV时加速器厚铍靶9Be(d,n)反应的中子能谱,与已有的飞行时间法的测量结果基本相符。在此基础上,用该法又测量了入射氘离子能量为1.5MeV时加速器厚铍靶9Be(d,n)反应的中子能谱,结果符合较低能量氘离子与厚铍靶发生9Be(d,n)的核反应的物理过程。

基于实验与模拟相结合的气体样品(n,α)反应截面测量方法研究

建立了一套利用屏栅电离室测量快中子诱发气体样品(n,α)反应截面的方法。针对气体样品测量中存在的样品核数确定、中子注量测量、待测事件挑选等问题,本方法首先利用模拟计算结果选择合适的气体样品有效区域,使得事件区尽量无本底覆盖且易于统计;再利用中子准直器和阴极、阳极信号时间信息,分离并统计样品有效区域产生的事件数;最后利用实验测量的^(238)U(n,f)裂变计数和SuperMC模拟结果,得到有效区域内的中子注量。利用该方法在中子能量为4.71、4.87、5.00、5.12、5.29和5.45 MeV的能点系统地测量了^(14)N(n,α_(0))反应的相对截面,结果与ENDF/B-Ⅷ.0符合良好。

DT中子下聚乙烯球中^(232)Th(n,2n)反应率的测量与分析

^(232)Th(n,2n)数据对于钍基反应堆研究十分重要,有必要针对其开展中子积分实验,因此,建立了聚乙烯球基准宏观装置,利用活化法在DT中子源下开展了测量^(232)Th(n,2n)反应率的中子积分实验。实验中分别采用了钍粉末以及钍片两种样品形态,以消除实验样品状态对实验结果的影响,将样品置于与D离子入射方向成0°的位置进行辐照,利用金硅面α探测器进行中子产额监测以及中子注量波动监测。辐照结束后,利用高纯锗谱仪离线测量反应产物231Th发射的能量为84.2 ke V的γ射线,得到^(232)Th(n,2n)反应率值。同时使用MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code)在数据库ENDF/B-Ⅶ.1、ENDF/B-Ⅶ.0、JENDL4.0下对实验进行了精确模拟,数据库JENDL4.0下的反应率计算结果与实验符合较好。

基于激光等离子体产生的轫致辐射源实现同核异能素^(152m)Eu的高效激发

同核异能素在宇宙元素合成中发挥着重要作用,并且在控制核能释放方面有潜在的应用。其中,铕(Eu)在现实中有重要的研究意义,例如152Eu被用来做放射性实验的标准源,并且其同核异能态^(152m1)Eu有73%的概率发生β-衰变产生天体p核素钆(^(152)Gd),因此^(152m1)Eu是产生天体p核素^(152)Gd过程中的重要核素。在本工作中,基于激光等离子体产生的轫致辐射源,我们在实验上实现了^(152m1)Eu(45.6 keV,T_(1/2)=9.31 h)的高效激发,其产额能达到8×10^(4)个粒子/发。此外,进一步通过Geant4-GENBOD程序数值模拟了^(152m1,m2)Eu的产额、产生时间以及峰值激发效率随电子温度的演化情况。研究发现,在入射电子电荷量固定为17.6 nC,且当电子温度达到15 MeV时,^(152m1)Eu和^(152m2)Eu的产额趋于饱和,分别为8×10^(6)和2×10^(5)个粒子/发;^(152m1)Eu和^(152m2)Eu的峰值激发效率分别有望达到约10^(17)和10^(16)个粒子/s,其中^(152m1)Eu和^(152m2)Eu的脉宽几乎不变,均为32 ps。超短超强激光技术能够极大提高同核异能素的激发效率,这将为研究宇宙元素合成问题以及控制核能释放应用研究提供一个重要的研究途径。

微量硼在60Si_2MnREB钢中的扩散与分布

采用平面接触型裂变径迹探测器研究了微量硼在60Si2MnREB钢中的分布,讨论了硼在60Si2MnREB晶界的非平衡偏聚机制及其对板材淬透性的影响.

蒸发和激子模型的(n,a)激发函数系统学研究

(n,a)反应截面对于反应堆,特别是对快堆和聚变堆工程设计是一种很重要的数据。在一些近似条件下,基于核反应蒸发和预平衡激子模型理论研究了入射能量小于 20 MeV的(n,a)激发函数。在靶核30≤A≤209 范围内,基于(n,a)反应的截面实验数据对得到的半经验公式的参数进行了研究,得到了参数对靶核的 N 和 Z 以及中子入射能量的依赖关系。利用普适参数预言(n,a)反应的激发函数,预言值在其误差范围内与实验数据一致。

14MeV中子反应和远离核研究

指出了中子源的重要性,扼要地说明了加速器中子源的特点。简单地介绍了14 MeV中子引起的核反应,发现了14 MeV中子可以引起重核的奇异(n,2p)反应,并以此为基础,形成了合成和研究重丰中子新核素的一条物理思想和生成、分离鉴别技术路线;先后合成和研究了^(185)Hf、^(237)Th、^(175)Er和^(197)Os等四种重丰中子新核素。