中子核作用截面的实验测量ppt课件.ppt

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1、中子-核作用截面的实验测量核数据分类核反应数据如：中子核数据，带电粒子核反应数据核结构和放射性衰变数据应用裂变、聚变装置的设计加速器设计活化分析屏蔽与辐射防护医学放射治疗环境监测同位素的生产与应用辐射损伤研究地质工作炸药和毒品的检测...........................核数据来源实验测量主要的、测量重要的...理论计算无法实验的、次要的...评价数据库相辅相成原始实验数据编纂（收集、整理、存储等）评价（分析、比较、鉴定、理论处理等）评价数据库核数据核数据中心实验测量中子截面透射法飞行时间法活化法..........................

2、..............透射法通过直接测量入射粒子经过一定厚度的靶后的透射粒子的数目可以得到粒子的反应总截面。简介中子源探测器工作原理积分透射率即总截面透射法优点好几何条件中子源、样品和探测器同轴，且样品阴影正好遮住探测器的前端面。中子源样品探测器L1L2透射法优点修正内散射探测到的中子来自两部分，一是透射的中子，主要的；二是源中子与样品核发生弹性碰撞并在零度角附近散射的中子，影响了中子透射率。估算修正：中子源样品探测器L1L2透射法优点修正内散射估算修正：中子源样品探测器L1L2透射法优点修正本底环境本底常用方法是利用中子截面大的材料制成一锥体，放在中子源

3、和探测器之间，锥体的长度的确定要使得它本身的透射率几乎为零，此时探测到仅是来自于周围物质的散射中子。中子源样品探测器L1L2透射法优点修正多普勒效应靶核的热运动随着温度的增加而增强，所以共振峰的宽度将随着温度的上升而增加，同时峰值截面也逐渐减小。飞行时间法设单位时间出射到和间的立体角内的粒子数为，则微分截面单位面积靶核数微分截面飞行时间法实验测量微分截面归结为准确得到出射中子的能量、角度、数目。飞行时间法测量参数30MeV以下飞行时间法起飞时间：加速器脉冲调制法、伴随粒子法、双闪烁体法到达时间：中子探测器给出测量时间飞行时间法影响因素飞行距离不确定度飞行时间不确

4、定度产生源中子反应的入射带电粒子能量以及中子能量的不确定度中子活化法原理A(n,x)B截面测量直接测量出射粒子x或者产物核B测量产物核B活度得其数目从而知道截面数值第二种方法就是活化法活化截面的测量归结为中子注量的精确的测量和产物核的绝对活度的测量。中子活化法修正样品方面样品的大小和厚度引起中子注量率在样品中衰减、多次反应所以要修正。此项修正与样品、几何尺寸、中子能量有关，目前普遍采用的是M-C模拟计算修正。中子活化法源中子被靶材料以及周围物质散射，有可能打到辐照样品上；带电粒子与靶的阻止层或者气体靶的窗发生反应产生中子反应；在用反应中子源时，为反应的氘会与沉积

5、在靶的阻止层不同深度的氚核发生作用产生中子，这些中子能量比较低；在8-13Mev中子能区，目前常用的中子源都伴随有来自破裂反应的低能中子。中子源方面M-C计算修正采用不含产生中子物质的靶，其他条件不变，作为本底值实验测量修正实验实例——截面常用方法活化法瞬发γ射线法全吸收技术总能量探测器技术实验实例——截面衰变链实验实例——截面活化法241Am俘获中子生成242g,mAm后，在较短的时间内，242gAm很快衰变成242Cm，而242mAm几乎不衰变。这时称取部分样品，经放化流程分离提纯出242Cm(锔)，并用α能谱法测得242Cm的含量，再根据242gAm的衰变

6、分支比推算出242gAm的生成量。将剩余样品保存数年，此时由242gAm生成的242Cm已全部衰变成238Pu，而242mAm通过递次衰变生成242Cm，该衰变链处于长期平衡，此时，样品中的242Cm基本是来自于242mAm，这时再经放化分离提纯并测量样品的242Cm含量，即可推算出辐照结束时刻242mAm的生成量。由先后两次分别测得的结果可计算反应分支比。实验实例——截面活化法中子能量大于1Mev的截面测量几乎都是采用活化法，但是其测量时间长、要求中子源强度大、样品用量多、依赖半衰期和衰变分支比的精确性。当样品用量较多时，会给样品制备和处理带来一些问题，所以除

7、了热中子能点以外，在其它能点，由于中子源弱，难以采用活化法进行。实验实例——截面瞬发γ法全吸收法技术特点是所使用的探测器几乎能100%吸收俘获所辐射出的伽马射线。适用于高放射性但样品量少情况下。总能量探测器技术特点是探测器对γ射线的探测效率与射线能量成正比。实验实例——截面实验情况实验实例——截面活化法实验实例——截面BaF2优点：BaF2晶体对γ射线探测效率高，不怕潮解，使用保存方便等。BaF2scintillatorisitsfasttimingwhichleadstoagoodγ-γcoincidencetimingandaprecisedetermina

8、tionoftheneu