中子反照实验的理论模拟

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1、!第!"卷第!期原子能科学技术#$%&!"!’$&!!())*年*月+,$-./0123456/.21/271892/:1$%$45;<%5())*中子反照实验的理论模拟毛孝勇"!(!王!敏(!曾德承(""=中国工程物理研究院研究生部!北京!")))JJ#(=北京应用物理与计算数学研究所!北京!")))JJ$摘要!中子反照实验的目的是检验和标定工程设计使用的程序(参数和方法&本工作采用蒙特卡罗粒子输运程序模拟中子反照实验&模拟结果表明!铁球壳外表面各测点处的中子活化反应率及反照系数在实验数据不确定度范围内

2、符合&关键词!中子反照实验#中子活化反应率#反照系数中图分类号!L>*"=>!!!!文献标识码!+!!!文章编号!")))CHMK""())*$)!C)!)!C)!@6(+2(*5)3905B893*5+/+’7(8*2+/:9;(%+&H1(25B(/*"!(!‘+’RB.1(!N0’RZ2C/:214(B+LP.7$C5$14""=4(’=5’)%<3/,,9!;/2+’G3’=%*0,-#+:2+%%(2+:./01231!!%2F2+:")))JJ!;/2+’#(=7+1)2)5)%,-G&&92

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4、7,.$137,27187%W28$/$2UU./.21,$U27/:82,2/,.14S$.1,$1.3$1?S:23./7%?:2%%.?$<,23?<3U7/2T232$W,7.128&@,.?S3$V28,:7,,:2,:2$32,./7%32?<%,?732.14$$874322-21,T.,:,:22ES23.-21,87,7T.,:.1,:237142$U87,7.?<1/23,7.1,5&<(=>+2%.’12<,3$17%W28$2ES23.-21,#12<,3$17/,.V7,.$13

5、7,2#/$2UU./.21,$U7%W28$!!在核材料的库存中!对于不同排列情况下!子反照效应!并与实验数据进行比对分析&)"*反照体是引起临界安全问题的重要因素&在)(*工程设计中!也必须考虑中子的反照效应&"!实验方法准确模拟中子反照效应对工程设计和核材料库)"*实验装置包括水泥反射体和工程模拟装存中的临界安全研究具有重要作用&通过反照置两部分!工程模拟装置主要包括中子源(屏蔽中子实验可以检验数值模拟使用的参数与方材料和铁球壳&图"为实验系统装置示意图&法(标定计算程序&中子反照实验突出反照体中子

6、源为加速器产生的"!B2#ZC9直流的反照作用!测量铁球壳外表面各测点处的绝束中子源!屏蔽材料的主要作用是屏蔽直穿中对反应率!并由此得到各测点的中子反照系数&子!中子穿透屏蔽材料或经反射体的反射到达本工作采用蒙特卡罗程序模拟ZC9中子源中铁球壳!在其外表面水平赤道方向每隔K)j放收稿日期!())HC)"C"M#修回日期!())HC)KC(M作者简介!毛孝勇""M*(%$!男!四川德阳人!博士研究生!粒子物理与原子核物理专业第!期!!毛孝勇等’中子反照实验的理论模拟!)>在实验室坐标系!介质静止!非定常中子

7、输)!*运方程的微分积分形式为’),"#!!!#!)$E!/"#!!!#!)$E..O,)/"#!#$."#!!!#!)$C<"#!!!#!)$E-/T"#!#T$-"##!T!图"!实验装置示意图#T$!!#$."#!!T!#T!)$8!T8#T"K$D.4&"!6/:2-7,./8.7437-$U2ES23.-21,-$82%式中’O为中子在介质中的速度#"#!!!#!)$.为)时刻单位时间(处单位体积0内单位立体置活化片作为探测器&利用探测片的某些活化角#处的中子角注量#/"#!#$是能量为#的中反

8、应"本实验所利用的反应道为"M"JD"1!(1$D子在位置(处的宏观总截面#/T"#!#T$是能量和(*(!+%"1!($’7$!采用绝对测量方法测量活为#T的中子在(处的散射总截面#-"##!T!#T化反应产物的特征!射线强度!反推在照射时$!!#$为中子在位置(处由方向!T(能量#T间内生成放射性核的个数!对样品辐照过程中转移到!(#的散射概率#<"#!!!#!)$为独立产生的放射性核数用源中子强度进行归一!就源项!表示单