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1、d-T中子源能量的确定杜霖河西学院物理与机电工程学院物理083班甘肃张掖摘要：本文主要研究核反应产生的中子数在空间中的分布，我们选用氘核轰击氚核靶产生中子，产生的中子能量是出射角θ的函数，将样品靶放于不同的角度上，利用高等数学的知识确定其能量表达式，之后借助于计算机软件MATLAB,得到各参数下中子能量积分数值，最后与用90Zr(n,2n)89m+gZr与93Nb(n,2n)92mNb反应截面比测定d-T核反应中产生的中子的平均能量进行比对，以验证本文采用的计算方法是可行，可信的。另外，本文在中子能量积分表达式的推导过程中，纠正了一些前人的微小错误，使得到的数据更准确。关键词
2、：d-T中子；平均能量；锆铌截面比方法StudyonDistributionofD-TNeutronEnergyDuLinPhysicsandElectricalandMechanicalEngineeringCollegeofHexiUniversityclass083ZhangyeinGansuProvinceAbstract:Thispaperismainlyaboutthedistributionofthenumberofneutroninspace.Wechoosedeuteriumtobombardthetargetoftritiumtoproduceneutro
3、n,whoseenergy(i.e.neutronnumber)isthefunctionoftheshootAngleθ.Thesamplestargetwillbeputinthedifferentposition,thendetermineitsenergyexpressionbyusingtheknowledgeofhighermathematics.Andthen,bythemeansofcomputersoftwareMATLAB,wecouldgettheintegralvalueofneutronenergy.Atlast,acomparisonhasbeen
4、madebetweentheexperimentalvalueofreactioncrosssectionratioof90Zr(n,2n)89m+gZrand93Nb(n,2n)92mNbandthecorrespondingrelationshipoftheneutronenergyfromcalculation,soastoprovethiscalculationmethodinourarticleisfeasibleandcredible.Inaddition,inthederivationprocessofneutronenergyintegralexpressio
5、n,wehavecorrectedsomeprevioustinymistakes,andgetmoreaccuratedata.Keywords:d–Tneutron;averageenergy;Nb/Zrmethod0引言自1932年查德威克(J.Chadwick)发现中子到现在的短短几十年时间，中子的应用范围己扩展到了工业、农业、科学、医学、国防和国民经济等其它许多重要部门，而且取得了引人注目的成果。但是，自然界不存在自由中子(半衰期614.8s)，要获得中子需要借助于核反应。借助核反应产生中子并提供使用的装置叫做中子源。本文用氘氚聚变反应T(d,n)4He（即反应式）
6、来产生中子，通常也称为d-T中子源。该中子源作为单能中子源，广泛应用于中子核数据测量、堆用材料的屏蔽实验、中子抗辐照加固、中子探测器、计量仪表的刻度、辐照实验和放射性治疗等工作中。特别是在核数据测量如核反应截面的测量中，14MeV中子引起的核反应截面是核物理的重要研究课题之一,它能揭示入射粒子和靶核的相互作用机制,有利于深化对核力、核结构的认识,是检验核理论的基本依据[2]。在实际的实验中样品有一定的几何大小，通常为了提高中子入射率往往样品与氚靶的距离又比较近，这就使样品对中子源存在一个立体张角，所以注入样品的中子实际上是准单能中子，故而核反应中中子平均能量的准确测定对各种实
7、验就显得格外重要。目前，国际上常用90Zr(n,2n)89m+gZr与93Nb(n,2n)92mNb反应截面比来测定D-T中子的平均能量[3-4]。本文依据中子能量关于出射角的函数关系，考虑实验样品的几何大小和样品靶相对于中子源的位置，通过理论计算，得出样品与中子源的距离为1cm、3cm、5cm、10cm、20cm时，分别在0°、90°的出射角上中子能量的平均值，再推广至非0°的一般情况，得到了出射角为45°、110°135°时的数值，然后用90Zr(n,2n)89m+gZr与93Nb(n,2n)92m
