开题报告 -基于中国散裂中子源的核数据测量平台设计.ppt

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1、基于中国散裂中子源的核数据测量平台设计报告内容1.核数据及需求背景介绍2.基于中国散裂中子源的核数据测量平台初步设计3.展望与小结1.核数据及需求背景介绍核数据简介a+AB+b核反应截面：入射粒子a与靶核A发生核反应，生成剩余核B和出射粒子b的几率核数据简介核数据通常可以分为两类：一是用于描述入射粒子(中子、质子、伽马等)与原子核相互作用性质的核反应数据。如全套中子反应数据、激发函数、裂变产额等等。二是描述单个核基本性质的核结构与放射性衰变数据。如能级纲图、衰变数据等等。分类方式核数据种类按核

2、数据用途通用和专用数据；按入射粒子种类中子、带电粒子、光核等数据；按靶核质量分轻核、中重核、裂变产物核和裂变核数据；按入射粒子能量分低能、中能和高能数据；按数据的获取方式分为测量数据和评价数据；5/48核反应数据还可以按其他方式进行分类：基础研究：核天体物理、核反应理论模型新型核能系统：☆第四代反应堆☆ADS及核废料嬗变☆聚变堆核数据在许多领域有重要的应用：国防科技其他应用：治癌、单粒子效应、材料辐照损伤等FeCoNiRbGaGeZnCuSeBrAsSrKr(n,g)(b-)(b+)r-proc

3、essp-,np-processr-onlyp-onlyneutronnumberprotonnumberBeyondIron–mainlyneutroninducedReifarth/GoetheU.S-onlyUnknown基础研究Nucleardataneedsforthemains-processWeneedtomeasure(n,g)crosssectionsbetween0.1and500keV.Betteruncertainties(1-3%)S-onlynucleiNucleiw

4、ithsmallneutroncrosssection(aroundneutronmagicnumbers)Nr=Nsolar-Ns第四代反应堆ADS目的：利用ADS研究99Tc与129I的嬗变装置：TARCLEADASSEMBLY，CERNPS2.75GeV质子束方法：将99Tc与I样品放在TARC靶的不同位置，测量(n,g)反应率，每个质子脉冲辐照后，通过跑兔装置将样品取出，测量产物核伽马（如99Tc通过测量100Ru得到）结果及结论：对于99Tc，实验结果与模拟结果符合较好，模拟时需特别注

5、意共振自屏的修正问题；对于127,129I，所有模拟结果小于实验结果，模拟计算依赖于不同的数据库及自屏蔽处理方法；一方面，需改进I的(n,g)反应截面数据，另一方面，中子场的数据也是个问题，需改进Pb的低能散射及(n,g)数据精度。核废料嬗变127I与129I的实验数据及各家分析结果的比较有系统偏差分歧原因：中子能谱及注量率预言的差别（Pb的数据）127I及129I的(n,g)反应截面数据的差别无论是基础研究还是应用研究（尤其是新型核能系统的设计研究），都对中子反应数据提出了新的需求。☆核素：稳

6、定核不稳定核☆精度：越来越高☆能区：全能区实验测量是核数据研究的基础。高水平的实验测量需要有高性能的中子源与相应的探测系统。设备中子能量强度(1/s/sr)Reactors热中子1014n/cm2/sHI-138-26MeV(d+D)4-23MeV(p+T)22-42MeV(d+T)1081071061.7MVx23-6MeV(d+D)14-20MeV(d+T)0.07-2.0MeV(p+T)0.03-1.3MeV(p+Li)109108109108倍加器2.5,14MeV108，1010兰大

7、，倍加器2.5,14MeV(dc）1011国内现有中子源情况此外，四川大学的回旋和静电加速器，北京大学的静电加速器，九院的倍加器，其能量和强度不超过以上所列原子能院已经对中国的核数据事业做出了重要贡献！缺点：能量不连续，单能点少，强度相对低。迫切需要一个高强度的，能区覆盖宽的，脉冲结构好的白光中子源！超冷中子冷中子热中子超热中子快中子我们已有我们已有核数据测量需要的能区我国的中子源情况国际上：基于强流质子加速器的脉冲白光中子源已成为中子核数据测量的强有力工具LANSCE/WNR：@裂变截面及裂变

8、瞬发中子谱测量：TPC、FIGARO、PPAC@(n,g)反应截面测量：DANCE@核反应导致的伽马能谱测量：GEANIE@(n,x)反应测量@中子总截面测量CERNn_TOF：@裂变截面测量@(n,g)反应截面测量@(n,x)反应测量J-PARC：@(n,g)反应截面测量：4Ge探测器CERNnTOF因此，CSNS的建立为国内核数据和相关中子物理研究提供了很好的机会！核数据测量专用管道反角中子管道实验室布局优点：只要加速器开，就有中子提供实验，与其他实验互不干扰，因此束流时间充足（~