启明星1＃次临界装置热中子能谱区裂变率分布测量

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1、第４４卷第９期原子能科学技术Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．９２０１０年９月ＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｐ．２０１０启明星１＃次临界装置热中子能谱区裂变率分布测量朱庆福，王，史永谦，权艳慧（中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所，北京１０２４１３）摘要：启明星１＃是我国专门为开展加速器驱动次临界系统研究而建立的国际上第１个具有快热耦合结构的次临界反应堆实验装置。采用ＭＣＮＰ程序对堆芯裂变率分布进行指导性计算，并参考计算结果布置探测片，用固体核径迹探测器测量了堆芯热区裂变率分布。测量结果显示：堆芯

2、有反射层一端的裂变率比无反射层一端的高；轴向加装反射层末端的裂变率明显增大。测量结果对确定热区的裂变功率提供了数据。关键词：加速器驱动次临界系统；启明星１＃次临界装置；固体径迹探测器；裂变率中图分类号：ＴＬ３２６文献标志码：Ａ文章编号：１０００６９３１（２０１０）０９１０８９０４犉犻狊狊犻狅狀犚犪狋犲犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狅犳犜犺犲狉犿犪犾犖犲狌狋狉狅狀犛狆犲犮狋狉狌犿犣狅狀犲犻狀犞犲狀狌狊１＃犛狌犫犮狉犻狋犻犮犪犾犃狊狊犲犿犫犾狔ＺＨＵＱｉｎｇｆｕ，ＷＡＮＧＦａｎ，ＳＨＩＹｏｎｇｑｉａｎ，Ｑ

3、ＵＡＮＹａｎｈｕｉ（犆犺犻狀犪犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犃狋狅犿犻犮犈狀犲狉犵狔，犘．犗．犅狅狓２７５４５，犅犲犻犼犻狀犵１０２４１３，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｖｅｎｕｓ１＃ａｓｓｅｍｂｌｙ，ｗｈｉｃｈｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒＡＤＳ（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｄｒｉｖｅｎｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ）ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎＣｈｉｎａ，ｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌａｓｓｅｍｂｌｙｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｂｏｔｈｆａｓｔａｎｄｔｈｅｒｍａｌｎｅｕｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒａｚｏｎｅｓｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ

4、ｌｌｙ．ＦｉｓｓｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｈｅａｓｓｅｍｂｌｙｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｗｉｔｈＭＣＮＰｃｏｄｅ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｗａｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｄｅｔｅｃｔｏｒｓｉｎｆｕｅｌｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｆｏｒｆｉｓｓｉｏｎｒａｔｅｂｙｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｎｕｃｌｅａｒｔｒａｃｋｄｅｔｅｃｔｏｒｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅａｌｓｏｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ

5、ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｘｉａｌｆｉｓｓｉｏｎｒａｔｅａｔｔｈｅｅｎｄｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｏｒｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔａｔｔｈｅｅｎｄｗｉｔｈｏｕｔｒｅｆｌｅｃｔｏｒ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｒｅｆｌｅｃｔｏｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｉｓｓｉｏｎｒａｔｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｄａｔａｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｆｉｓｓｉｏｎｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｒｍａｌｎｅｕｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｚｏｎｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｄｒ

6、ｉｖｅｎｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ；Ｖｅｎｕｓ１＃ｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌａｓｓｅｍｂｌｙ；ｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｎｕｃｌｅａｒｔｒａｃｋｄｅｔｅｃｔｏｒ；ｆｉｓｓｉｏｎｒａｔｅ收稿日期：２０１００１１５；修回日期：２０１００６０３基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目（２００７ＣＢ２０９９０１）作者简介：朱庆福（１９７３—），男，河北献县人，副研究员，硕士，反应堆物理专业１０９０原子能科学技术第４４卷ＡＤＳ（加速器驱动的次临界系统）被广泛认刻后，显示出碎片产生的径迹。１个径迹记录１［１］为是嬗变核废料的强

7、有力工具，ＩＡＥＡ把它次裂变，假设固体径迹探测器的径迹数为犖，Ｔ列入新型核能系统中，称之为“新出现的核废物则：［２３］嬗变及能量产生的核能系统”。ＡＤＳ靠加犖Ｔ＝Σｆφ犜εη＝犖σｆφ狋εη（１）速器加速高能质子与重靶核发生散裂反应产生或大量中子，该散裂中子作为外中子源来驱动次犖Ｔ＝犉狋εη（２）临界反应堆，使次临界反应堆在一定功率下运其中：Σ为宏观裂变截面，ｃｍ－１，犖为２３５ｆ＝犖σｆＵ行［４］。在次临界反应堆系统的有效增殖因数的原子数，σ为２３５２；为热中子ｆＵ裂变截面，ｃｍφ犽注量率，ｃｍ－２；狋为照射时间，ｓ；ε为探

8、测器效率；ｅｆｆ确定后，系统的裂变率仅与外源强度、能量及位置有关。由于启明星１＃次临界堆芯内中为裂变碎片在２３５Ｕ中的吸收修正因子；犉为该η子注量低及栅距小，一些常规方法无法精细测位置单位体积内的裂变率，即上述理论分析量堆芯轴向及径向物理参数的变化情况。固体的犚