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1、第34卷第5期原子能科学技术Vol.34,No.52000年9月AtomicEnergyScienceandTechnologySep.2000热中子俘获截面测量黄小龙,韩晓刚,于伟翔,卢涵林,赵文荣(中国原子能科学研究院核物理研究所,北京102413)71729495191192m1+g,m2摘要:用活化法测量了Ga(n,)Ga、Zr(n,)Zr、Ir(n,)Ir反应的热中子俘获截面,给出了最终结果,并与国外其他家的实验数据作了比较。7194191关键词:热中子俘获截面;半衰期;Ga,Zr,Ir;活化法+中图
2、分类号:O571552文献标识码:A文章编号:10006931(2000)0504560471729495191192m1+g,m2测量Ga(n,)Ga、Zr(n,)Zr、Ir(n,)Ir这3个反应道的热中子俘获截面的主要目的是为了满足数据评价的需要。现有的实验数据全部为早期测量结果,且实验数192据分歧较大。金属Ir属高温、耐磨材料,其热中子俘获截面较大,Ir退激时发射的射线较多,因此,计量、安全等方面需要准确的数据。从文献上查到的实验数据全部是1978年以前191192m2192m2的,Ir
3、(n,)Ir反应道的实验数据只有一家。由于Ir的半衰期很长(241a),它关系到聚变反应堆废物处理问题,该反应道的热中子俘获截面是聚变反应堆设计中关心的数据之一,并列入了国际原子能机构组织的国际合作研究项目(CRP)中。由于测量难度大,各成员国都未对此反应给出任何能区的数据。本工作用活化法测量这3个反应道的热中子俘获截面,实197198验选用Au(n,)Au作为标准反应。1实验及测量实验在中国原子能科学研究院重水反应堆的热柱上进行,热中子束镉比大于200,反应道191192m2Ir(n,)Ir的样品预经辐照,已冷却
4、5a。样品Ir和Zr为天然组份的金属圆样品,直径为7120mm,Ga为压制而成的Ga2O3粉末样品,直径为20mm,厚度为1mm,外层用胶带包裹。由于Ga2O3在空气中微吸水,故对样品进行了失重测量。各反应道产物核的放射性活度由已绝对刻度过的Ge(Li)探测器测量。测量和计算中所用的核数据列于表1。2结果和误差对Ga2O3样品进行了4次实验,经过样品失重和自吸收修正后,取4次平均值。最后的结果列于表2。表2中同时列出了国外其他家的实验数据(取自BNL3251971年和1984年)。本工作的测量结果与BNL325的推荐
5、值在误差范围内一致。收稿日期:19990604;修回日期:20000310作者简介:黄小龙(1967),男,四川广元人,副研究员,博士,核物理专业第5期黄小龙等:热中子俘获截面测量457表1衰变核数据和标准截面Table1Decaydataofreactionproductsandthestandardcrosssection反应道T21/2E/keVI/%标准截面/m71Ga(n,)72Ga13.95h834.095.630.0794Zr(n,)95Zr64.02d724.244.170.131
6、91Ir(n,)192Irm1+g73.831d468.147.830.1668316.582.810.2099191Ir(n,)192Irm2241a316.582.810.2099197Au(n,)198Au2.6498d411.895.570.48(98.650.09)!10-287172表2Ga(n,)Ga反应截面7172Table2ThecrosssectionofGa(n,)Gareaction年份作者1028/m21947L.Seren3.360671952H.Pomerance4.90.4
7、1959Y.Starisski4.00.71960W.S.Lyon6.180.621971T.B.Ryres4.710.271975G.Gleason4.400.201978R.E.Heft4.740.101984L.Koester3.690.101981BNL3254.710.231998本工作46200972在测量过程中,对Ga的半衰期和自吸收72进行了测量。在跟踪测量Ga的10个半衰期后,如果按文献[1]提供的半衰期(1410002)h把测量结果归一到零时刻,则活度的差异达9%,表明推荐的半衰期可能不准确。
8、于是进行了第二轮跟踪测量,以判断探测有无系统偏差和第一次测量结果的精度。两次结果表明:探测系统无系统偏差,从而判定推荐的半72衰期可能有误。最后用最小二乘法定出Ga的半衰期为(1395005)h。为了进一步判断半衰期测量值的可靠性,分别用1410、72图1Ga按不同半衰期归一后的活度相对值13.
