多重性探测器中子衰减时间的标定

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1、第44卷增刊原子能科学技术Vol.44,Suppl.2010年9月AtomicEnergyScienceandTechnologySep.2010多重性探测器中子衰减时间的标定刘晓波，肖建国，陈选勇（中国工程物理研究院，四川绵阳621900）摘要：采用Rossi-α方法直接测量了多重性探测器中子衰减时间，并采用几个不同强度的锎源和不同质量的钚部件进行了Rossi-α验证测量，准确获得了某个多重性探测器的中子衰减时间。Rossi-α直接测量相比改变符合时间宽度间接标定的传统方法更直接可靠，且可在钚部

2、件无损测量中作为辅助监测手段。关键词：中子多重性；多重性探测器；中子衰减时间；Rossi-α中图分类号：TL816.3文献标志码：A文章编号：1000-6931（2010）S0-0423-03NeutronDecayTimeCalibrationofMultiplicityCounterLIUXiao-bo，XIAOJian-guo，CHENXuan-yong（ChinaAcademyofEngineeringPhysics,Mianyang621900,China）Abstract:Rossi-

3、αmethodwasproposedtodirectlymeasuretheneutrondecaytimeofthemultiplicitycounter.Basedonthismethodmultiplicitycounter’sneutrondecaytimewas252measuredwithseveraldifferentdensityCfanddifferentmassPumetal.Keywords:neutronmultiplicity；multiplicitycounter；ne

4、utrondecaytime；Rossi-α中子多重性探测器广泛应用于特殊核材料本工作首先介绍改变符合时间宽度间接标的管制、衡算、测量等核保障与核查活动中，定中子衰减时间的传统方法，提出采用Rossi-α240[2]是中子无损定量测量钚材料中等效Pu含量方法直接测量多重性探测器中子衰减时间的235以及铀材料中U含量的重要单元设备。中子思想；采用几个不同强度的锎源和不同质量的多重性探测器一般采用圆环柱形的设计方式，钚部件开展Rossi-α验证测量，以准确获得某多中间空心腔可放置被测对象进行中子无损测

5、重性探测器的中子衰减时间，并比较分析两种量；根据被测对象的不同，有多种类型的中子标定方法的结果差异。多重性探测器以达到最佳的测量状态。中子多重性探测器设计的两个重要评价指1多重性测量与中子多重性探测器240标为中子探测效率和中子衰减时间。探测效率多重性测量分为被动法测量等效Pu质量235[1]的刻度相对简单，采用经刻度的锎源直接标定和主动法测量U质量两大类，其主要原理3即可。而中子衰减时间的标定相对较复杂，文是采用聚乙烯作为中子慢化体、He计数管作献[1]根据裂变中子单指数衰减的模型，给出了为中子

6、探测介质的井式探测器，将被测物品在252中子衰减时间的间接标定方法，即锎源标定时内源（如自发裂变中子等）或外源（如Cf通过改变符合时间宽度得到两个符合计数率，根等）作用下的诱发裂变中子进行慢化并测量，据两者比值与中子衰减时间的关系式间接求解。同时对中子脉冲信号进行相关符合和多重性分收稿日期：2010-06-29；修回日期：2010-08-30作者简介：刘晓波（1977—），男，四川南充人，助理研究员，硕士，主要从事堆物理实验和核测试技术研究424原子能科学技术第44卷析；进而根据钚质量测量的三参数

7、解谱算法得240到等效Pu的自发裂变率（质量），或根据铀235质量测量的数据处理方法得到U质量。[1]多重性测量的两个重要前提：一是被测对象满足点模型假设，即随中子能量的变化和随空腔内位置的变化探测效率变化小（响应平坦）；二是裂变中子在探测器内的衰减尽量为单指数衰减，且在标定和应用测量过程中，中子图1多重性探测器的中子衰减与多重性分析衰减时间基本不变。所以中子多重性探测器性Fig.1Neutrondecayandmultiplicityanalysis能优劣与否的两个重要评价指标为中子探测效ofm

8、ultiplicitycounter率和中子衰减时间。DD/1＝（−−e/--GG12//τ）（）1eτ（2）任何新研制的中子多重性探测器均要进行12探测效率和中子衰减时间刻度，进而确定其他求解上式可得：测量参数如符合份额等才能投入使用；且在日τ＝－G2/ln（D1/D2－1）（3）常使用中也需定期进行探测效率、中子衰减时上述标定过程中符合计数率受测量系统死间等测量参数效验，以确保测量结果正确可靠。时间的影响较大，标定需进行死时间修正。2.3Rossi-α直接标定2多重性探测器中子