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《多箔活化法测量铀氢锆脉冲堆辐照腔中子注量谱_刘书焕》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷第4期核科学与工程Vo1.22No.42002年12月ChineseJournalofNuclearScienceandEngineeringDac.2002多箔活化法测量铀氢锆脉冲堆辐照腔中子注量谱刘书焕,陈伟时,阿景烨,陈达,张文首,王武尚(西北核技术研究所,西安,710024)摘要:用多箔活化法测定铀氢锆脉冲堆辐照腔脉冲工况下的中子注量,选用了21种非裂变箔。其中5种是热区的,5种是中能区的,11种是快区的,给出了箔的特性参数。通过测定各箔的活化率,运用迭代-4法中的直接偏差最小法和应用较广的SAND-Ⅱ,求解了辐照腔待测点全能区(1
2、0eV～18MeV)微分和积分中子注量谱。用求解的微分中子注量计算了0.5MeV和1MeV以上的阈探测器的平均截面,研究了影响求解精度的主要因素。关键词:脉冲堆;中子注量谱;箔活化法式中:I———实验中所用的活化箔总数;1引言Ai———脉冲结束时刻第i种核反应的实脉冲堆辐照腔为干实验孔道。利用从反应验测量活化率,Bq靶核;堆引出的大量快中子,特别是脉冲工况运行时σi(E)———第i种核反应与能量为E中2的高中子注量,可对仪器仪表和电子元器件、各子作用的活化截面,cm;种材料等进行辐照效应实验,也可用于稳态运λi———第i种核反应产物的衰变常数,1s
3、;行工况下对各种材料的辐照。在脉冲堆试运行(E)———单位能量间隔内中子注量,中调试阶段,利用多箔活化法测定脉冲工况下辐子数(cm2·eV)。照腔内的中子注量,不仅可以验证堆的理论设上述积分方程称为活化方程。通过求解方计是否达到了预定的指标,同时还可为今后实程组(1)得到未知中子注量的过程称为解谱;由验的开展提供必要的物理参数。因此,其测定于σi(E),(E)与E的关系极为复杂,直接求具有重要实用价值和意义。解方程组(1)很困难,只能在一定的假设条件下2基本原理近似求解;不同的假设条件得到不同的解谱方法。迭代法应用较广,其中典型的方法有利用活化技术
4、测量反应堆中子注量的基本[1][2]SAND-Ⅱ和Spectra等。尤其SAND-Ⅱ方原理是:将一组截面已知的箔探测器样品放入法应用最广,而且方法本身也在不断改进。此中子场中辐照,脉冲工况下,受辐照后的探测箔[3]外直接偏差最小法也是较好的解谱方法之[1]满足活化方程:一。∞利用迭代法解中子注量的基本过程是:首Ai=λi∫σi(E)(E)dEi=1,2,…,I0先将方程组(1)进行离散化处理,即将待测能区(1)作者简介:刘书焕,助理研究员,2000年西北核技术研究所核技术与应用专业研究生毕业,现从事脉冲堆实验研究工作;陈伟时,工程师,1996年毕业
5、于清华大学工程物理系,现从事辐射防护方面的工作。374划分为J个能群,且J>>I,由此得到I个线性的活化率。方程组:结束迭代过程条件结束两种解法的迭代J收敛标准:(1)控制计算反应率与测量反应率的Ai=λi∑σijjΔEj(2)kkj=1标准偏差Q(Q的计算式见文献[1,2]);(2)kk-1ΔEj=Ej+1-Ej控制相邻两次迭代结果的Q与Q之差的绝i=1,2,…,Ij=1,2,…,J对值达到某一给定的值,(3)通过控制迭代次数式中:J———待测能区化分的能群总数;k达到事先规定的最大迭代次数。这3种结束j———第j能群单位能量间隔内中子注两解法迭
6、代过程的方法相互独立,其中任何一2量,中子数(cm·eV);项达到标准,即可停止迭代运算,并把最终迭代ΔEj———第j能群间宽,eV;的结果作为所求解的中子注量。σij———第i种核反应在第j能群的活化屏蔽效应利用多箔法测定堆内中子注量2截面,cm。时,与实际中子场的偏离主要有3个来源:1)放根据待测中子场环境,选定一初始近似输入箔片后对中子场的扰动;2)各箔片之间的“互0入谱j,代入方程组(2)算出各探测样品的活屏效应”;3)箔片本身的“自屏效应”。通常前两00个因素可设法使其尽量减小,而“自屏效应”是化率Ai。Ai与测量值Ai相比较,根据不同的
7、迭代算法修正初始谱,得到一次迭代能谱1无法避免的,特别是较高截面箔片和共振区中j;11子测量时更不能忽略,因此需要用一个“自屏因把j作为新的输入谱再计算Ai,重复上述过子”来加以校正。若把各能群内的中子都看成程,直到达到预先规定的某一收敛标准,并把最是单能的,在单能近似中,计算各群的中子自屏终迭代谱作为所求的解。SAND-Ⅱ方法和直接因子Gi,j,从而求得有效活化截面:偏差最小法都属于迭代解谱法。解谱的基本原σeff,i,j=Gi,jσi,ji=1,2,…,I理简介如下:j=1,2,…,J(6)SAND-Ⅱ方法该方法是由McElroy及其-10式中
8、:i———箔种类;协作者研制成功的。解谱能区范围从10j———能群。MeV～18MeV整个能区被分成620群,详细Gij的
