阈探测器活化γ射线测量技术研究

采用实验测量和蒙特卡罗计算相结合的方法,较为系统地研究了在小空间、弱高能中子场等特定实验条件下的阈探测器测量技术。主要研究了γ射线自吸收、中子自屏蔽、阈探测器之间的扰动影响以及散射本底中子等因素。获得了自吸收、自屏蔽随活化箔厚度不同的变化规律。研究结果表明,选用合适厚度的活化片,可降低实验系统误差。用屏蔽法检验了散射本底中子影响,高阈能探测器本底中子的影响很小。     

造钚率实验中γ射线自吸收修正研究

造钚率实验研究中需要测量贫化铀活化片发射的277.6 keVγ射线,活化片对此γ射线具有一定自吸收作用,需要对其进行修正。用面源法和体源法开展了自吸收理论的蒙德卡罗模拟计算,结果显示:探测距离为9 cm时,两种方法的偏差小于1.3%。用243Am面源、贫化铀活化片和HPGe探测器开展了277.6 keVγ射线自吸收实验研究,得到了不同厚度贫化铀活化片对277.6 keVγ射线自吸因子,实验结果与理论模拟偏差小于2.5%。     

铅火试金-中子活化分析法测定金银地质标准参考样品中金

仪器中子活化分析法可以方便地测定几十毫克岩石样品中ppb级的微量金,精度好于5％,然而由于金在岩石中多以自然金状态存在,在矿石中的分布是不均匀的,直接影响测量结果,故只有保证足够的取样量,分析的结果才具有代表性.因此采用中子活化分析法测定金,也常常需要预富集。本文采取铅火试金-中子活化分析法,测试了我国研制的四个金银地质标准参考样品中的微量金。实验方法为:取50g样品,按石英脉的配料方案进行配料、搅     

基于蒙特卡罗抽样的活化中子能谱测量不确定度分析

不确定度分析是活化法测量中子能谱的关键环节。本文针对SAND-Ⅱ活化中子解谱过程,给出了一种基于先验谱、活化率和截面协方差的中子能谱测量不确定度蒙特卡罗分析方法。首先,建立了基于线性变换的截面协方差抽样方法;然后,利用MCNP计算了误差,使用迭代方法估计了先验谱不确定度;最后,结合活化率的测量不确定度,利用蒙特卡罗抽样算法计算了中子能谱的不确定度。利用锎源自发裂变谱对该方法进行了验证,与传统方法相比,不确定度分析结果更为准确。对西安脉冲堆某次中子能谱测量结果进行了测量不确定度分析,结果表明该方法更具保守性。     

中子活化法测定~(232)Th裂变产物产额

采用中子活化法测量了~(232)Th的裂变产物及其累积产额。利用加速器T(d,n)~4He反应产生的14.9 MeV高注量中子长时间照射ThO_2样品,用高纯锗γ谱仪测量其特征γ谱,求得较长半衰期核素~(99)Mo、~(141)Ce、~(143)Ce、~(131)I、~(140)Ba等的裂变产额,实验结果的典型误差为4%。其中,利用MCNP程序对中子的多次散射效应和自屏蔽效应进行修正,同时考虑了中子注量波动及γ射线在样品中的自吸收影响。     

用超热中子活化分析法测定矿石中金时对减低因子的评价

本文阐述了用超热中子活化分析法测定矿石样品中金时,由于超热中子自屏蔽产生的金的减低情况(或称减低因子),制备了3种不同金粒度范围的合成金矿样,并分别用热中子活化分析方法和超热中子活化方法分析。3种金粒度的范围即:≤53μm、53—150μm和150—250μm合成的矿样,超热中子活化分析结果与热中子活化分析法比较,金分别降低了11%、31%和33%。同时,测得金的标准参考矿物MA-1的减低因子为5%,加拿大CANMET标明,其粒度≥80%的成分小于37μm。     

中子活化法测量氙在塑料闪烁体表面吸附量的研究

采用叠层式β-γ符合探测器测量弱放射性氙同位素时,由于氙在β探测器（BC404）内壁吸附而增大了其本底,影响后续弱样品的测量。利用中子活化分析法在痕量元素分析中的高灵敏度、无损等特点,采用14.1 MeV中子辐照吸附有氙的塑料闪烁体（BC404）样品,通过MCNP模拟计算和活化产物¹³³Xe和¹³⁵Xe特征γ射线的测量,获得了氙在塑料闪烁体表面的吸附量。结果表明：中子活化分析法能准确测量氙在塑料闪烁体表面的吸附量,其测量结果的相对合成标准不确定度约为22%。根据不确定度的来源对提高测量精度提出了具体建议。     

核电厂反应堆构件的退役活化源项计算

介绍一种核电厂反应堆构件退役活化源项的计算方法和计算结果及其初步验证。在对ORIGEN2程序的一群核反应截面进行修改后,采用蒙特卡罗程序(MCNP)和ORIGEN2程序相结合方法计算反应堆构件的退役活化源项。计算结果表明:退役反应堆构件的活化源项包括6~7种主要核素,随着构件材料成分和与堆芯距离的不同,主要活化源项的核素种类和数量发生显著变化;计算辐照监督管活化样品比活度并与测量数据进行对比,结果显示修正截面后的计算值与测量值符合得很好(相对偏差在20%以内),而未修正截面的计算值与测量值符合得较差,从而验证了本文所述方法的适用性。     

用活化分析法测定元素的同位素丰度

用活化分析法测定元素同位素丰度的工作最早见于五十年代,迄今为止有关文献已报告了21种同位素的丰度和丰度比的测定方法。早期工作仅限于用反应堆照射样品,测量活化产物的β和γ射线,主要用于分析陨石和地质样品中某些元素同位素丰度的差异,以及分析铀的同位素成份和测定岩石的绝对年龄。从七十年代起,一些研究单位使用质子束、氘束、光子束等手段照射样品,不仅测量活化产物的各种射线,还测量核反应过程中发射的瞬发粒子,主要分析氧、氮、碳、锂、钙等轻核元素。其中一些方法在实际应用中,尤其是在稳定性同位素示踪技术的应用中发挥了一定的作用。     

活化法测量散裂靶中子能谱的实验验证

散裂靶中子的能谱对加速器驱动次临界系统的倍增因数和嬗变率等影响很大,计算表明散裂靶中子谱在MeV能区与裂变中子谱相近。本文利用活化法测量临界装置的泄漏中子谱和中子注量率,提出了用In、Al、Mg、Ti、Au、Zn、Ni、Rh、Fe和Co等活化箔测量散裂靶中子能谱和中子注量率的方案。结果表明,将活化箔在散裂靶中子场中辐照5h,中子注量最高达5×1014 cm-2量级,辐照后1h内取出活化箔,根据半衰期的长短安排测量顺序,可测量散裂靶的中子能谱和中子注量率。     

薄层活化法测定枪衬管微烧蚀量

本工作用薄层活化法测量枪管的烧蚀量,用回旋加速器产生的带电粒子(质子、氘子、α粒子等)辐照机件被烧蚀部位的表面,使其活化。由于带电粒子和机件表面原子的强烈作用而很快失去能量,所以带电粒子在机件内的射程很短,一般在10—200μm,即活化层很薄。 通过测量机件放射性在烧蚀前后的强度,并经过半衰期校正,可求得在机件内残留的相     

蒙特卡罗方法在铅活化测量系统中的应用

利用蒙特卡罗模拟程序MCNP5,模拟计算铅活化法中前端活化体的厚度对系统探测效率的影响,确定铅材料的正面最佳厚度,模拟结果与实验测量及解析式计算的结果基本一致.     

測量快中子能谱的活化法

本文对于测量快中子能譜的活化法的特点、原理、实驗方法和存在問題作了綜合性的評述。着重討論了表明活化放射性与中子能谱关系的“活化方程”的各种解法。     

基于PXI总线的ICF活化法中子产额测量系统

以铜为例介绍了中子产额活化法测量的原理、基于PXI的γ-γ符合计数系统、软件结构和功能、中子产额的计算与实验刻度因子标定等,最后结合实验测试结果对系统性能进行了分析.     

用活化法测量SPRR-300堆芯相对中子注量率分布

介绍了SPRR－300利用活化法测量堆芯相对中子注量率分布的方法，并给出了测量结果。     

中国散裂中子源的空气活化监测与评价

中国散裂中子源是我国正在运行的质子加速器大科学实验装置,保证其空气活化水平处于可监测、可控状态,对确保装置的正常运行和科研产出、确保工作人员和公众的辐射安全具有重要意义。国内外以往对加速器空气活化的认识基本都来自参考文献和理论计算;由于没有针对性研发,以往国内加速器的空气活化监测没有测量到空气活化核素及其浓度。2019年底,散裂中子源研发了在线空气活化监测系统,成功监测到了空气活化的主要放射性核素及其活度浓度。本文介绍了该系统的研发情况和监测结果,并提出了对加速器空气活化监测与评价的一些看法。     

快中子活化法测量炮弹炸药密度

本文介绍用14MeV中子活化法无损测量大口径炮弹炸药密度的原理及方法,并对一批炮弹用活化法与称量法的测盈结果进行比较,其相对误差在±2.5～5％之内。     

单晶硅受照热中子注量率的双箔活化法测量研究

由于活化箔材料和单晶硅目标核素的活化截面随中子能量的变化曲线形状不同，导致等效2200 m/s热中子注量率的活化箔法确定值与单晶硅目标活化率的对应值存在一定的偏差。为研究活化截面的变化差异对测量的影响，对热中子活化截面均服从1/v规律，但共振积分和2200 m/s热中子活化截面的比值相差较大的Zr箔和CoAl箔进行了测量比较。结果表明，由于超热中子对前者的活化率贡献更大，导致Zr箔确定的值明显高于CoAl箔的值，活化截面的变化差异对测量结果有显著影响。为消除该影响，采用通过两种活化箔确定的值和Stoughton-Halperin约定关系式建立方程组的方法，确定了与单晶硅目标活化率对应的等效2 200 m/s热中子注量率。     

活化法测量197Au等核素的14MeV中子反应截面

采用活化法测量了197Au等核素的14MeV中子反应截面.当入射中子能量为14.75MeV时,197Au(n,2n)196Au反应截面测量结果为(2175±76)×10-31m2,并与其他测量结果和ENDF/B-6评价数据库数据进行了比较.对于结果的一些不确定度因素,采用MCNP程序进行了分析.     

中子场及γ射线自吸收在PGNAA测量中的影响研究

在中子活化瞬发γ射线分析(PGNAA)技术测量中,被测样品内部中子场分布及γ射线自吸收对测量结果有一定影响。针对一套水溶液样品中有害元素的检测装置,通过对两种效应统一考虑并进行了理论计算,建立了一套相应的理论修正模型,并将其应用于检测装置的蒙特卡罗模拟计算结果中。结果表明,经该理论模型修正后,样品中中子场分布及γ射线自吸收对分析结果所造成的影响得到了显著改善。