适用于研究低能裂变碎片电荷分布的探测器装置

为研究²⁵²Cf自发裂变碎片电荷分布，建立了由屏栅电离室和ΔE-E粒子望远镜构成的探测器系统。在该系统中，将薄的屏栅电离室作为碎片的ΔE探测器，E探测器是金硅面垒半导体探测器。通过分析实验测量的4参数关联数据，得到了²⁵²Cf自发裂变碎片质量数、动能及碎片在气体ΔE探测器中的能量沉积分布等物理量。用多高斯（multi-Gaussian）分布函数对ΔE探测器的能量响应函数进行最小二乘法拟合，得到了在固定质量数A^*_L和动能条件下轻碎片的电荷分布。结果表明：该探测器系统的电荷分辨能力Z/ΔZ约为40∶1；建立起来的测量技术可用于测定²³⁵U(n,f)和²³⁹Pu(n,f)反应碎片的电荷分布。     

利用示踪252Cf中子源的材料鉴别技术

本文叙述了利用²⁵²Cf裂变中子源结合飞行时间技术对包裹进行无损检测的可行性研究,通过联合测量中子和伽玛射线的吸收谱确定样品的平均原子序数,完成被测材料的鉴定。实验采用自发裂变的²⁵²Cf中子源作为白中子源和伽马射线源,用塑料闪烁探测器探测中子和伽马射线。通过LabVIEW程序控制步进电机运动并整合获取的实验数据,实现了待测样品断层扫描数据采集工作的自动化。在对闪烁探测器进行能量和时间刻度后,对几种典型材料组成的样品进行实验分析,采集数据重建其分布图像,确认了用这项技术对材料无损检测的可行性。     

球形浓缩铀装置的中子价值和裂变率分布测量

为得到Rossi-α测量临界装置的瞬发中子衰减常数的空间修正因子，利用²⁵²Cf中子源测量带贫化铀反射层的球形浓缩铀临界装置(CFBR-Ⅱ)的中子价值空间分布，同时用浓缩铀裂变电离室测量该装置的裂变率空间分布，得到该装置的空间修正因子为1.096。     

兰州大学的中子发生器研制及应用展望

1988年兰州大学成功研制了3×10¹² s^-1的ZF-300强流中子发生器,主要用于核数据测量、材料辐照损伤等研究。为进一步开展活化法中子核数据测量、裂变物理等研究,兰州大学启动了基于倍压加速器的ZF-400强流中子发生器研制工程,该中子发生器的设计指标为D束流能量400 keV、D束流强度大于30 mA、D-D中子产额大于5×10¹⁰ s^-1,D-T中子产额大于5×10¹² s^-1。在裂变物理研究方面,已成功发展了描述裂变核断点裂变势的势驱动模型(potential-driving model),并开展了中子诱发典型锕系核素裂变发射中子前裂变产物的质量分布计算研究;将potential-driving model植入Geant4程序,发展了用于裂变发射中子后裂变产物质量分布、动能分布、裂变中子能谱等模拟的蒙特卡罗方法,并开展了可靠性评估研究;研制了一套用于裂变产物实验测量的双屏栅电离室(TFGIC),并完成了初步实验测试。在中子应用技术方面,为满足小型...     

时间关联符合法探测铀部件质量实验研究

采用²⁵²Cf源中子诱发金属铀部件裂变的主动探测方法对铀部件质量识别进行探索,实验测量了3.8～15.2kg8件高浓缩铀部件的源中子与探测器的互相关函数谱C₁₂(τ),互相关函数谱积分值R₁₂随铀部件质量有明显的变化规律。当铀部件质量为3.8～7.2kg时,质量灵敏系数为8.5%;铀部件质量为7.2～15.2kg时,质量灵敏系数为11.0%。     

0°和180°方向上~(252)Cf自发裂变中子谱测量(英文)

在相对裂变碎片运动中的0°和180°方向上,用飞行时间方法测量了~(252)Cf自发裂变中子谱。实验测量是用具有高角度分辨率和时间分辨率的多参数飞行时间测量系统完成的。实验结果表明:在质心系中,在裂变中子谱的低能端存在着不对称的“前冲”和“后冲”的分布,这是中子非平衡发射的证据。     

0°和180°方向上~(252)Cf自发裂变中子谱测量

在相对裂变碎片运动中的0°和180°方向上,用飞行时间方法测量了~(252)Cf自发裂变中子谱。实验测量是用具有高角度分辨率和时间分辨率的多参数飞行时间测量系统完成的。实验结果表明:在质心系中,在裂变中子谱的低能端存在着不对称的“前冲”和“后冲”的分布,这是中子非平衡发射的证据。     

主动法中子时间关联符合测量探测金属铀质量和丰度

主动法中子时间关联符合测量是金属铀核查认证技术的重要手段之一。本文通过数值模拟分析了窄束²⁵²Cf中子源诱发不同质量、不同丰度的金属铀材料的中子输运过程,并获得了其时间关联符合计数。通过分析时间关联符合计数特征参数,验证了时间关联符合计数的FWTH与增殖系数、FWTH内的总计数与增殖系数和²³⁵U质量的乘积及外中子源衰减与金属铀总质量的正比关系,由此建立了金属铀质量和丰度的主动中子时间关联符合测量探测方法。     

252Cf 随机脉冲源法测量深次临界瞬发中子衰减常数

运用²⁵²Cf 随机脉冲源法时幅变换(TAC)方式测量系统,实验获得高浓缩铀椭球壳核系统的瞬发中子衰减常数α。采用单指数和双指数最小二乘法拟合，α值均为100μs^-1。用蒙特卡罗方法模拟实验过程，α计算值为110μs^-1。结果表明，该系统对深次临界α的测量是有效的。     

用于裂变研究的多参数测量系统

介绍了一种用于理解变研究的多参数测量系统。描述了裂变源、微型裂变室、中子探测器、实验安排以及降低测量本底的措施。系统适用于精确测量自发裂变中子能谱和裂变碎片特性,也可用于其他类型的测量。     

Multi-parametric Measurement of Prompt Neutrons and Fission Fragments for 233U(n th,f)

The multiplicity and the energy of prompt neutrons from the fragments for ²³³U(n _th, f)were measured as functions of fragment mass and total kinetic energy. Average neutron energy against the fragment mass showed a nearly symmetric distribution about the half mass division with two valleys at 98 and 145 U. This shape formed a contrast with a saw-tooth distribution of the average neutron multiplicity. It indicates that the shell-effects, which are pronounced for the fragments having the proton number or neutron number close to the magic-number of 50 or 82, affected the neutron emission process. The slope of the neutron multiplicity with total kinetic energy depended on the fragment mass and showed the minimum at about 130 U. The obtained neutron data were applied to determine the total excitation energy of the system, and the resulting value in the typical asymmetric fission lied between 22 and 25 MeV. The excitation energy agreed with that determined by subtracting the total kinetic energy from the Q-value within 1MeV, thus satisfied the energy conservation. In the symmetric fission, where the mass yield was drastically suppressed, the total excitation energy is significantly large and reaches to about 40MeV: suggesting that fragment pairs are preferentially formed in a compact configuration at the scission point.     

Estimation of Neutron Yield from Individual Fragment in Medium-Excitation Fission

A method of calculation is described to estimate the average number of neutrons emitted per fragment in medium-excitation fission from published experimental data on neutron emission in thermal-neutron induced fission, average total kinetic energy as a function of fragment mass and mass yield in low- and medium-excitation fission reactions. Use is made of a relation of fragment excitation energy with internal excitation and deformation energies, and the difference in kinetic energy between the fission reactions at two-excitation energies. A tentative calculation is made for the fission of ²³⁸U induced by 12 MeV protons. The results are in good agreement with experimental data.

The method developed in the present work may make it possible to predict the average number of neutrons emitted from individual fragment in medium-excitation fission which has not yet been measured experimentally.     

一种高灵敏度裂变室的研制

介绍了一种高灵敏度裂变室的研制,探讨了其设计方案、制造工艺和性能。这种裂变室灵敏区较宽、热中子灵敏度较高、抗γ能力较强,可作为核反应堆堆外中子注量率测量探测器,可在反应堆启动和不同功率运行时给出功率监测的信号。该裂变室通过了LOCA工况试验测试,可用于事故后监测。     

宏观-微观模型和朗之万方法在低能核裂变研究中的应用

基于三维朗之万模型对低能核裂变动力学过程和断点构型进行了研究,其中位能曲面采用基于双中心壳模型和有限程液滴模型的宏观 微观模型计算得到,质量张量和黏滞张量分别采用Werner Wheeler方法和墙加窗一体模型得到。以14 MeV中子诱发235U裂变为例,分别研究了拉长形变空间和壳衰减因子对裂变碎片质量分布、总动能分布及断点处核拉长与质量非对称度关联的影响,确定了模型计算中拉长形变空间边界至少应为35R0（R0为球形核半径）,以及壳衰减因子的合理取值为60 MeV。基于该模型,计算得到了14 MeV中子诱发233,235U裂变碎片质量分布,与ENDF/B Ⅷ0评价数据符合较好,说明该模型具有定量计算裂变碎片质量分布的能力。     

缓发中子法测量脉冲堆裂变总数

用长计数器测量已知裂变率的缓发中子计数率，然后用同一探测系统测量脉冲后的缓发中子计数率，探测系统的探测效率、缓发中子份额和缓发中子先驱核半衰期等参数均不变，从而建立起利用脉冲堆脉冲后的缓发中子衰减曲线确定脉冲裂变总数的方法。该方法的相对标准不确定度（不包含稳定功率运行裂变率的不确定度）为4%。测量的30次脉冲的裂变总数与其它方法得到的结果一致。     

热能点裂变截面系统规律

为建立缺乏实验测量数据的热能点裂变截面的评价方法和手段,本文从裂变理论基本公式出发,提出了其系统学公式的基本形式。在推荐热能点裂变截面以及单峰裂变位垒高度的基础上,研究了热能点裂变截面与鞍点态激发能之间的关系,发现了核素的热能点裂变截面与激发能之间的对数关系,通过拟合得到了质子数Z对应的系统学参数。进一步研究这些参数随Z的变化规律,发现了参数与Z的奇偶的关系,并通过拟合建立了全局的系统学公式。研究结果表明,热能点裂变截面与Z相关。     

基于贝叶斯机器学习对中子诱发235U裂变的产额-能量关系的研究

核裂变碎片产额是核能发展和核技术应用领域的重要基础数据,但在实验和理论上获得精确且完整的能量依赖的裂变产额到目前为止都非常困难。本文提出采用贝叶斯机器学习方法对所有收集到的中子诱发235U裂变产额实验数据进行了数据融合学习和评价。基于该评价方法对关键裂变碎片的产额 能量关系进行推断,并得到了二维的碎片累积产额分布随入射中子能量的变化关系。所得的二维产额分布能合理地反映裂变模式随能量增加的演化,但目前结果的不确定度较大,有待进一步改进。     

Systematic study of anomalous fragment anisotropies in subbarrier complete fusion—fission reactions

The complete fusion-fission is separated from the transter-induced-fission with the fragment folding angle technique.The cross sections and fragment angular distributions for the complete fusion-fission reactions of 11B 238U(237Np),237NP,16O 232Th(238U) and 19F 232Th at near-and sub-barrier energies have been measured.The present fusion and fission standard models can reproduces both the excitation functions and the fragment anisotropies for the systems of 11B 238U(237Np)and 12C 237Np;but fail to explain both the experimental data for the other 3 systems simultaneously,The evidence of the entrance-channel dependence of fission-fragment anisotropies is revealsed by comparison of the 11B 237NP and ^16O 232Th data.Based on the observations a new version model of preequilibrium fission is put forward to explain the anomaly.     

利用缓发中子法测量235U裂变数的实验研究

缓发中子伴随核裂变产生,通过对它的测量估算核裂变数是一需实验检验的新方法。在中国原子能科学研究院微堆辐照²³⁵U样品,采用³He正比计数器测量缓发中子,并通过缓发中子数反推得到铀样品的总裂变数。利用高纯锗γ谱仪测量被辐照样品发射的缓发γ射线,通过缓发γ射线数得到样品总裂变数。对两种测量方法得到的结果进行了对比和分析,结果表明,用缓发中子法和缓发γ法对同一样品测量的结果一致,缓发中子法可作为一种辅助诊断方法。