基于D-T中子源的板状铌样品的评价数据基准检验实验

利用中国原子能科学研究院核数据国家重点实验室的脉冲化氘氚聚变中子源产生的145 MeV单能中子,通过飞行时间法,测量了5、10、15 cm厚度板状铌（Nb）样品在与60°和120°两个方向上的泄漏中子飞行时间谱。利用蒙特卡罗模拟软件MCNP 4C进行了泄漏中子飞行时间谱的模拟计算,分别获得了CENDL 31、ENDF/B Ⅷ0和JENDL 40 3个数据库中Nb评价数据的模拟结果。通过各数据库不同能区的模拟结果与实验结果的比值（C/E）,对3个数据库中93Nb与145 MeV中子作用的角分布和双微分截面等相关评价数据进行了检验,重点分析了CENDL 31库的数据。结果表明,CENDL 31数据库的模拟结果在弹性散射能区、非弹性散射能区以及(n,2n)反应能区与实验结果均存在一定的偏差。而JENDL 40数据库除在120°弹性散射能区有高估现象,其他能区的模拟结果与实验结果均符合较好。ENDF/B Ⅷ0数据库的模拟结果除在60°方向弹性散射峰偏低外,其他能量范围的模拟结果均高于实验。     

CENDL-3天然锆宏观检验

介绍了利用锆的中子泄漏谱实验和氢化锆慢化体临界实验对CENDL 3的天然锆全套中子评价数据进行的宏观检验。检验工作比较了用来自CENDL 3、CENDL 2 .1、BROND 2、ENDF/B VI.2、JENDL 3 .2和JENDL 3 .3等 6个不同评价库的锆所计算的中子泄漏谱。检验还分析了氢化锆慢化体临界实验的keff计算结果。检验结论认为CENDL 3天然锆的评价较CENDL 2 .1有所改进 ,但是非弹角分布、(n ,2n)反应和连续非弹性散射的双微分截面仍需要进一步调整。     

镓样品泄漏中子谱的测量与分析

基于中国原子能科学研究院的中子学积分实验装置，利用BC501A液体闪烁体探测器，结合飞行时间法（TOF）测量了镓样品的泄漏中子谱。采用MCNP 4C程序进行了模拟并与实验泄漏中子谱进行了比较，对ENDF/B-Ⅶ.1、JEFF-3.2、TENDL-2015数据库中镓核中子评价数据进行了宏观基准检验分析，并与TALYS程序计算结果作对比。研究结果显示：在9 MeV以下能区，TENDL-2015库与实验结果符合很好；在弹性散射能区，JEFF-3.2和TENDL-2015库与实验结果符合较好；对于12 MeV左右的非弹性散射峰，JEFF-3.2库与实验结果符合较好，TALYS计算结果显示该部分主要来自镓核分离能级的贡献。     

板状Bi样品泄漏中子和γ谱实验测量与模拟计算

通过飞行时间法,测量了氘氘脉冲中子与不同厚度209Bi样品作用后61°和119°方向的泄漏中子飞行时间谱和泄漏γ能谱,样品尺寸分别为30 cm×30 cm×5 cm、30 cm×30 cm×10 cm和30 cm×30 cm×15 cm。采用BC501A液体闪烁体探测器测量0.8～3.2 MeV能区的泄漏中子飞行时间谱,钾冰晶石探测器（CLYC）测量0.2～0.8 MeV的泄漏中子飞行时间谱和泄漏γ能谱。用MCNP-4C程序对泄漏中子飞行时间谱和泄漏γ能谱进行了模拟计算,²⁰⁹Bi的评价中子核数据分别采用了CENDL-3.1库、ENDF/B-Ⅷ.0库、JENDL-4.0库以及JEFF-3.3库中的数据,模拟结果分别与实验结果进行比较分析,研究结果表明,泄漏中子谱CENDL-3.1库的模拟结果在119°方向弹性峰位置有较严重的低估现象,JENDL-4.0库在1.5 MeV附近（第二非弹能区）有一定高估,而在低能区有明显低估;泄漏γ能谱JENDL-4.0库和JEFF-3.3库的模拟结果与实验结果偏差明显,而CENDL-3.1库符合较好。     

利用瞬发γ射线法测量209Bi的中子非弹性散射截面

在铅铋快堆、空间堆等先进反应堆中,铋作为冷却剂和慢化剂材料被大量使用,其中子核反应截面,尤其是中子非弹性散射截面的准确性对这些核装置的安全性和经济性等具有重要的影响。基于中国原子能科学研究院HI 13串列加速器瞬发γ射线实验平台,通过瞬发γ射线法测量了209Bi在90、105和120 MeV 3个能点的中子非弹性散射截面。在相对于中子束30°、70°、110°和150°方向放置4个Clover探测器测量中子与样品相互作用产生的γ射线。实验采用相对测量,通过测量中子与48Ti发生非弹性散射发射的9835 keV γ射线的产生截面来确定209Bi的截面。209Bi金属样品的尺寸为50 mm×4 mm,参考样品为1块50 mm×1 mm的天然钛金属样品。将实验测量结果与已发表的实验数据、ENDF/B Ⅷ.0、JEFF 33、JENDL 40、ROSFOND 2010和CENDL 31等评价库数据以及Talys 195程序默认参数的计算结果进行对比,发现趋势一致,90、105 MeV能点的测量结果与Talys 195程序的计算结果符合得更好,120 MeV能点的测量结果与ROSFOND 2010评价库数据符合得更好。     

氘核中子反应截面的法捷耶夫方程理论计算

中子引起的轻核反应是核数据研究的重要内容。当前我国核数据库中氘核中子反应截面的计算结果局限于采用s 波可分离势,且入射能量在20 MeV以下。需要发展三体核反应的法捷耶夫方程理论方法,采用超出s 波的核子 核子相互作用,从而对更高能量范围内氘核全套中子反应截面做出准确的描述。本文介绍了利用法捷耶夫方程计算n+d三核子反应体系的弹性散射微分截面、破裂反应、破裂反应出射中子和质子的双微分截面的理论框架及数值计算结果,同时计算了弹性散射总截面和破裂反应总截面的激发函数。计算结果与实验数据及CENDL 32、ENDF/B Ⅷ.0、JENDL 5、JEFF 33等数据库中的评价数据符合较好。     

MeV中子穿透~9Be板状样品评价中子核数据的基准检验

为检验次级中子泄漏谱及其角分布,利用飞行时间法测量了出射角为90°的板状9Be样品的泄漏中子谱。同时,以CENDL3.0、ENDF/B-6、JENDL3.3、JEF3.0/3.1等库作为中子输运计算的数据库,采用MCNP程序对实验装置及条件进行了精确模拟。在3～14MeV能量区间,将实验结果与模拟结果进行了     

天然镍中子核数据编评(英文)

工作是在中国核数据评价库第1版(CENDL-1)的基础上(由马功桂评价的MAT=1280),为中国核数据评价库第2版(CENDL-2)而做的。天然镍的中子核数据编评是根据收集到1989年的实验数据并使用MUP2程序进行理论计算来完成。在10~(-5)eV～20MeV能量范围内,以ENDF/B-4库格式给出了中子产生数据(MAT=2280)。其中截面包括了总截面、弹性散射截面、去弹性散射截面、非弹性散射截面、21条分立能级激发曲线、连续非弹性散射截面、(n,2n),(n,3n),(n,n′α) (n,αn′),(n,n′p) (n,pn′),(n,p),(n,d),(n,t),(n,~3He),(n,α)和俘获截面。同时也包括了特殊数据μ,ζ和γ。并且给出角分布和次级中子能谱。     

天然镍中子核数据编评

工作是在中国核数据评价库第1版(CENDL-1)的基础上(由马功佳评价的MAT=1280),为中国核数据评价库第2版(CENDL-2)而做的。天然镍的中子核数据编评是根据收集到1989年的实验数据并使用MUP2程序进行理论计算来完成的。在10~(-5)eV～20MeV能量范围内,以ENDF/B-4库格式给出了中子产生数据(MAT=2280)。其中截面包括了总截面、弹性散射截面、去弹性散射截面、非弹性散射截面、21条分立能级激发曲线、连续非弹性散射截面、(n,2n),(n,3n),(n,n′α) (n,αn′),(n,n′p) (n,pn′),(n,p),(n,d),(n,t),(n,~3He),(n,α)和俘获截面。同时也包括了特殊数据μ,ζ和γ。并且给出角分布和次级中子能谱。     

CENDL-3.1铜的检验和改进

介绍了利用屏蔽基准实验OKTAVIAN以及核临界安全手册(ICSBEP)中的临界基准实验对CENDL-3.1铜的伞套中子评价数据进行的宏观检验.在屏蔽基准检验中,除了中子和γ泄漏谱上发现了由非弹性散射截面造成的与实验测量结果的分歧,计算结果与实验符合相当好.在快中子谱临界基准检验中,装置HMF072、HMF073和PMF013的keff的计算结果高出实验值大约2%,严重偏离实验结果.针对HMF072装置的灵敏度分析显示,该分歧的产生主要是由于全截面在0.1～1.3 MeV能区的评价不当引起的.在对0.1～1.3 MeV的全截面进行修正后,临界检验的结果获得了明显改善.     

核数据评价与中国评价核数据库CENDL

核数据是核基础研究、核能开发与利用以及核技术发展的基础数据,是连接核物理基础研究与核工程和核技术应用的重要桥梁,在国防与国民经济建设以及核科学发展领域起重要作用。核数据评价建库与检验是核数据研究过程中的两个重要部分,是核数据应用于核工程必不可少的环节。本文介绍了核数据内涵、核数据研究意义以及国内外核数据评价研究的简要发展历史,并结合中国评价核数据库CENDL的研究过程介绍了实验数据调研与分析评价、核数据理论模型计算、核数据统调建库与核数据宏观检验的主要评价核数据研究过程,以及我国自主建立的核数据评价方法和技术、模型及计算程序、评价数据建库和评价数据库的检验方法;介绍了基于我国自主建立的核数据评价建库与检验系统而研制的中国评价核数据库最新版CENDL 32以及对其进行的相关基准检验及应用结果;最后简要介绍了CENDL 32在反应堆屏蔽设计以及压水堆、高温堆等方面的实际应用以及与其他主流评价核数据库的比对结果。     

Measurements and Calculations of Angular Flux Spectra Emitted from Lithium and Graphite Slabs with D-T Neutron Source

Angular dependent flux spectra from slab assemblies (lithium and graphite) were measured to test nuclear data and calculational methods for D-T fusion reactor neutronics. The collimated 14 MeV neutron source could be applied by the use of an associated particle method and the neutron spectra from 14 to 2 MeV were observed with TOF technique. The measured spectral pattern was dependent on the anisotropy of secondary neutrons emitted from both the elastic and the non-elastic scattering for 14 MeV neutrons. As for the numerical calculations, one-dimensional discrete ordinates transport codes (ANISN and NITRAN) were used. The multigroup cross sections processed with SPTG4Z from ENDF/B-IV were used as common nuclear data base. The problems of calculational methods and nuclear data were discussed in comparison with the experimental data and it was clarified that sufficient nuclear data of angular dependent cross sections for the non-elastic scattering have not been available in ENDF/B-IV and that the anisotropy of the scattering could not be calculated with ANISN which utilized the scattering kernel generated by incorrect treatment of scattering kinematics in the processing code. However, good agreement between the measurements and calculations was obtained by the use of NITRAN system with the appropriate processing codes of inelastic scattering anisotropies. It was shown that the NITRAN system was useful for anisotropic neutron transport calculations.     

Benchmarking of JEFF-3.2, FENDL-3.0 and TENDL-2014 evaluated data for tungsten with 14.8 MeV neutrons

Integral experiments on tungsten slab samples were carried out on the D-T neutron source facility at China Institute of Atomic Energy.Leakage neutron spectra from the irradiated tungsten target were measured by the time-of-flight technique.Accuracy of the nuclear data for tungsten was examined by comparing the measured neutron spectra with the leakage neutron spectra simulated using the MCNP-4C code with evaluated nuclear data of the JEFF-3.2,FENDL-3.0 and TENDL-2014 libraries.The results show that the calculations with JEFF-3.2 agree well with the measurements in the whole energy range and all angles,whereas the spectra calculated with FENDL-3.0 and TENDL-2014 have some discrepancies with the experimental data.     

Benchmarking of JEFF-3.2, FENDL-3.0 and TENDL-2014 evaluated data for tungsten with 14.8 MeV neutrons

Integral experiments on tungsten slab samples were carried out on the D-T neutron source facility at China Institute of Atomic Energy.Leakage neutron spectra from the irradiated tungsten target were measured by the time-of-flight technique.Accuracy of the nuclear data for tungsten was examined by comparing the measured neutron spectra with the leakage neutron spectra simulated using the MCNP-4C code with evaluated nuclear data of the JEFF-3.2,FENDL-3.0 and TENDL-2014 libraries.The results show that the calculations with JEFF-3.2 agree well with the measurements in the whole energy range and all angles,whereas the spectra calculated with FENDL-3.0 and TENDL-2014 have some discrepancies with the experimental data.     

Inelastic neutron scattering and prompt fission neutron spectra for Np

The secondary neutron spectra (inelastic, elastic, fission) for ²³⁷Np were measured by the neutron time of flight spectrometer of the IPPE at the incident energy range 1–2.5 MeV. The solid tritium target was used as a neutron source. The neptunium oxide (189 g) packed in the low mass stainless steel container was used as a scattering sample. The neutron background due to scattering on the target environment and tritium into the target backing was measured and was calculated with the appropriate model of the neutron source. The data were corrected for neutron background, the scattering on the oxygen and iron nuclei, and the effect of the finite sample size. The fission neutron spectra were measured, evaluated and subtracted from the emission neutron spectra to estimate inelastic neutron spectra and cross-sections. The experimental results were compared with ENDF/B-VI, BROND-2, JENDL-3 neutron data libraries.