低本底内充气正比计数管测量37Ar活度

³⁷Ar是全面禁止核试验条约现场视察重要监测核素之一,高灵敏地探测³⁷Ar活度是地下核试验监测的关键环节。本文研究建立了低本底内充气正比计数管³⁷Ar活度测量装置,在铅屏蔽室上、下各装配1个塑料闪烁体探测器,主动屏蔽宇宙射线在计数管中产生的本底。相对于原始能谱,反宇宙射线能谱中³⁷Ar峰区本底计数率降至原来的7.3%,测量24 h,³⁷Ar的最小可探测活度达2.5 mBq。     

移动式~(37)Ar快速测量原型系统演示总结报告

研制了用于全面禁止核试验条约现场视察的移动式37Ar快速测量原型系统。进行了移动式37Ar快速测量原型系统演示活动。演示活动通过车载运输、模拟样品快速分离纯化测量、地下样品快速取样分离纯化测量、取样有效性四个场地试验和三次实验室验证测试,全面展示和验证了移动式37Ar快速测量原型系统的技术状态和性能指标。演示结果表明:移动式37Ar快速测量原型系统最小探测下限满足探测当量大于1kt的地下核试验的要求,且具有“机动、快速、小型”的特点,但系统仍需在降低探测限、增强稳定性和自动化程度等方面开展进一步研究工作。     

37Ar用于视察地下核试验的尝试

对地下核爆漏气体中放射性核素＾３７Ａｒ进行取样,提纯及测量并研究了泄漏速率随时间位置的变化规律。结果表明：监测土壤中＾３７Ａｒ的含量可有效地核查地下核试验。     

苹果的放射性本底测量研究

本工作使用高灵敏度放射性测量仪器,对用3×10~4rad剂量的~(60)Co源辐照的苹果进行放射性的测定,并与未辐照的样品进行比较。对三个不同产地的苹果,测得了总α、总β放射性强度,并通过苹果中γ谱的测定,给出了~(40)K的放射性强度。由实验结果指出,苹果经辐照处理后,不会产生新的放射性。     

用铀裂变室研究反射中子测量技术

在自行设计的水泥屏蔽体中,用轴裂变室研究了反射中子测量技术。在不同实验系统上,测量了铁球壳表面不同位置上中子引起的绝对裂变反应率分布。实验总误差为３．９％。     

低本底α/β测量仪本底及其波动对测量结果影响研究

为更加准确地评价低本底α/β测量仪的测量结果,对低本底α/β测量仪的本底数据进行了假设统计检验,研究了本底及其波动对测量结果的影响。结果表明:对于低水平样品的测量,本底及其波动对测量结果的影响较为显著。通过增加样品量、延长测量时间等手段可有效降低本底计数误差对结果的影响。本底及其波动对测量结果的影响会在结果的不确定度(或计数统计误差)中予以体现。     

中子源屏蔽体尺寸和源室结构对本底的影响

采用蒙特卡罗粒子输运计算程序(Monte Carlo N-partical transport code,MCNP),就中子源屏蔽体和中子源室结构对屏蔽体不同探测位置的中子透射和反射情况进行了计算机模拟计算.计算采用的入射粒子分别为14 MeV和5 MeV的单能中子以及252 Cf自发裂变中子.从计算结果看,屏蔽体的尺寸和结构对中子透射的影响都比较明显;源室的结构和地坑也对本底产生较大影响.通过理论计算可以了解屏蔽体结构和源室情况对测量本底的影响,可为源室设计以及中子实验研究提供重要参考.     

利用金属钆测量热中子通量的实验研究

研究了一种测量热中子通量的新方法,利用金属钆与热中子反应产生的次级γ射线来确定热中子通量。使用两个NaI探测器进行符合测量,设计了对伽玛射线和散射中子的良好屏蔽体。经过对本底和钆样品的多次测量,对钆与中子反应产生的伽玛能谱进行了分析,计算出了中子与钆反应产生的计数率(样品净计数率),其最大值达到2.74 Hz,从而证实了这种方法的可行性。     

活体测量中扣除本底的抵偿法

本文讨论了活体测量中的本底问题,分析了采用对照人扣本底的缺陷,提出了一种扣除本底的方法——抵偿法。文中就一组头骨中~(210)Pb 含量的实测数据,用四种扣本底方法作了比较,结果表明抵偿法效果最好。     

AMS 10Be测量本底研究和改进

10Be是加速器质谱(AMS)测量中重要性仅次于14C的核素,在第四纪地质研究等方面发挥着重要作用.为开展岩石暴露年龄测定和黄土中10Be含量测量等应用研究,北京大学加速器质谱(PKUAMS)在设备改进的基础上对10Be测量本底进行了较为系统的研究,使测量本底达到了6×10-15.本工作主要介绍AMS 10Be测量本底的主要来源,从提高10Be离子计数率与抑制7Be干扰本底两个方面对10Be测量本底进行了较为系统的研究与改进.     

内充气正比计数管测量37Ar活度中壁效应的理论研究

通过分析³⁷Ar衰变产生的X射线和俄歇电子在内充气正比计数管灵敏体积中的逃逸及计数管在³⁷Ar活度测量中的壁效应,得出X射线在正比计数管中的逃逸是产生壁效应的主要原因,提出了压力指数外推方法。使用MCNP模拟X射线和俄歇电子在内充气正比计数管中的输运,模拟结果与理论分析结论一致。比较模拟得出的壁效应值与实验测量的壁效应值可知,实验给出的壁效应值是可信的。本工作的研究结果为37Ar测量方法提供了理论支持。     

~(37)Ar活度比对测量

37Ar是地下核爆确定的、明确的指示剂,目前已经被CTBTO确定为现场视察的核查核素.中国工程物理研究院核物理与化学研究所研制了适合现场视察的37Ar探测系统--移动式37Ar快速探测系统(Movable 37Ar Rapid Detection System,MARDS),该系统采用LLC方法(Low Level Decay Counting)测量37Ar的活度.目前国际上尚无37Ar活度测量的标准装置,因此开展37Ar活度比对测量是一项很有必要的工作.本文介绍了我所(中国工程物理研究院核物理与化学研究所,INPC)与瑞士伯尔尼大学大气与环境物理研究所(KUP)开展的37Ar活度比对测量工作.比对测量的结果说明MARDS测量37Ar活度的方法和结果有很高的可信度,为MARDS系统应用于现场视察提供了技术支持.     

H- Beam Stripping Loss at Background Partial Pressure of Ar

It has been observed that H^- current could be improved by adding Ar to H2 plasma. But due to a slower pumping speed for Ar with the existing pumping scheme, the tank pressure will increase quickly during the length of a beam pulse. Since H^- stripping loss depends on the tank pressure and gas species, part of the H^- beam can be converted to H^0 and then H^0 can be converted into H^＋ with background H2 and Ar gas thickness. Therefore, the H^- beam current, measured by a Faraday cup, situated at a distance L from GG （ground grid）, will decrease because it will be converted into a H^＋ current. This gives a ratio of the Faraday cup net current to the H^- beam current before stripping at background partial pressure of Ar.     

空心玻璃微球热扩散法充Ar

采用热扩散法研究高温高压充Ar技术。研究结果表明，当温度低于500℃时，玻璃微球球内基本检测不到Ar；在600℃高温条件下可实现微量Ar气的渗透；在外压1.0MPa、24h条件下，球内Ar最高含量为0.003MPa；延长充气时间和增加外压均不能使微球内Ar量增加；随着充气温度升高，微球表面粗糙度由原来的不到20nm增加到50～100nm，微球损失也增大；在600℃、1.0MPa条件下，玻璃微球开始出现形变或破裂，微球损失超过50％。     

CANDU6重水堆37R燃料和37M燃料的反应性比较

37R燃料的每根元件尺寸相同,中心元件的冷却剂流道面积较小,事故工况下热工裕量相对较小。37M燃料减小中心元件尺寸,从而增大中心元件和整个燃料棒束的热工裕量。本文从反应堆物理角度定量分析两种燃料的反应性差异,采用WIMS程序和RFSP程序,计算了温度系数、空泡系数、重水纯度和慢化剂毒物浓度变化导致的反应性变化。计算结果表明37R燃料和37M燃料的反应性系数差别很小。     

利用电离能去除40Ar^2＋对20Ne^＋的干扰

以^40Ar的第一和第二最小电离能之和作为阈值,在GAM400四极质谱计的探测限内以调节轰击电子能量接近于该阈值的方式去除了^40Ar^2＋对^20Ne^＋的干扰。该方法不需要附加样品处理条件,不改变原始样品成份,为Ne的同位素分析工作提供了一种简便快捷的去于扰方法。     

Measurement of the O2 Dissociation Fraction in RF Low Pressure O2/Ar Plasma Using Optical Emission Spectrometry

Measurement of the oxygen dissociation fraction in RF low pressure oxygen/argon plasma using optical emission spectrometry is presented. The oxygen dissociation...