微堆超热中子活化分析在地学样品测定中的应用

微型中子源反应堆(简称微堆)是以高浓铀(235 U)作燃料的轻水欠慢化型反应堆,辐照孔道内存在有较大份额的超热中子和快中子,适合进行超热中子活化分析(ENAA)的实验研究。地质样品成分复杂,在用普通的中子活化分析时,基体元素影响了部分元素的准确测定。为降低基体成分的本底干扰、改善目标元素的测量精密度和检出限,可采用超热中子活化分析的方法。本文利用微堆上安装的屏蔽材料为镉的超热中子辐照孔道,测定了元素周期表中67种元素的约130个核素的镉比,讨论了在超热中子活化分析中某些元素的有利因子及铀裂变和(n,p)反应的干扰情况,验证了微堆ENAA方法在地质科学样品检测中的实际应用,证实利用本方法可测定地学样品中20余种元素,其检出限、精密度和准确度均得到了较明显的改善。该法是常规活化分析方法必要的、有益的补充。     

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。     

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。     

应用于多元素中子活化分析的双标法

取两种合适的并且含量已知的不同核素作标准,即可利用(1)式求出辐照位置的谱指标(即超热中子通量(φ_α)与热中子通量(φ_t)之比)。 φ_α/φ_t=(A_2σ_(01)α_1m_1-A_1σ_(02)α_2m_2)/(A_1I_2α_2m_2-A_2I_1α_1m_1) (1) 式中:角标1、2分别表示两个标准核素;A为活化核素某个特征峰的计数率;σ_0为热中子活化截面;I为共振积分;α为θεαSD/M;θ为靶核的同位素丰度;ε为探测器效率;α为活化核特征γ射线的分支比;S     

中子活化分析法测定岩石和矿物中的痕量金

本文描述了测定岩石和矿物中痕量金的中子活化分析方法。使用两种预分离富集金的方法,一种方法是用王水分解样品,用活性炭纸浆柱动态吸附金,然后将活性炭在650～700℃的温度下灰化;另一种方法是用王水分解样品,用充炭聚氨酯泡沫塑料柱动态吸附金,然后将充炭泡沫塑料在650℃灰化。灰中的金用中子活化分析法测定。这种方法的探测限是0.004ng/g,用金标准参考物检验了本方法的准确度,其结果与推荐值很吻合。讨论了仪器中子活化分析和超热中子活化分析在测金时来自样品中铀裂变产物及~(153)Sm和~(152)Eu的靠近411.8keVγ射线的干扰及校正方法。     

快中子活化分析

活化分析作为核技术的一种应用,正在成为日益推广应用的一种新的分析技术。根据照射粒子(即活化粒子)的种类不同,可分为中子活化分析、带电粒子活化分析和γ光子活化分析。在中子活化分析中,根据中子能量的不同,一般又分为热中子活化分析和快中子活化分析。     

基于离散纵标法的三维耦合燃耗与活化计算方法的发展

燃耗与活化分析在反应堆的燃耗管理与辐射屏蔽设计分析中起关键性的作用.基于一维、二维的输运程序的燃耗与活化分析方法难以解决复杂几何和强烈各向异性散射问题.本文通过耦合三维离散纵标(SN)方法粒子输运程序以及指数欧拉法活化计算程序,发展了快速精确的三维耦合燃耗与活化计算方法.该方法考虑了共振自屏效应动态修正,并采用重要核素...     

中子活化分析在环境研究中的应用

一 引言 活化分析是重要的核分析技术之一,它可分为中子活化分析、带电粒子活化分析和γ射线活化分析。中子活化分析技术已有50多年的历史,应用非常广泛,其分析基础是对活化了的同位素进行放射性测量,这些同位素是直接由待测元素的核产生的。中子活化分析具有灵敏度高,选择性强、准确度高,并能在大浓度范围内同时测定大量元素。 中子活化分析目前主要应用在生物学、地质学和环境科学,此外,在金属和半导体、考古以及刑事侦察等方面亦有应用。在中子活化分析中,热中子活化法应用较多,一方面     

游泳池式反应堆内超热中子通量谱的测定

用双箔活化技术测定原子能研究所游泳池式反应堆内超热中子通量谱。采用~(115)In,~(197)Au,~(186)W,~(59)Co,~(68)Cu,~(65)Cu,~(98)Mo,~(100)Mo,~(198)Pt,~(107)Ag,~(109)Ag,~(64)Zn,~(23)Na,~(37)Cl等十四种同位素作为共振探测器,~(55)Mn,~(51)V作为与之相应的1/v探测器。利用热柱孔道内的热中子场作参考谱,在1.457电子伏至25.30千电子伏能区范围内,测定了超热中子通量谱参数。并用修正的1/E谱,即1/E~(1 α)表示出。求得α=0.046±0.0015。同时,用~(115)In,~(197)Au,~(59)Co,~(63)Cu等共振参数不定性较小的探测器测得的谱参数为依据,选择了一组能互相搭配的共振参数,作为测超热中子谱工作中的参考。文中还对超热谱的形状、截面不定性和测定超热谱中的问题作了讨论。     

PGNAA方法学的发展与现状

瞬发伽马中子活化分析(PGNAA)为非破坏性、在线测量的核分析方法。目前国际上有30多座研究堆建立了PGNAA实验室。本文介绍了三种定量瞬发伽马活化分析方法:相对法、校准曲线法、k0因子法,阐述了基本原理及其应用领域,以及针对短寿命核素高精度测量的束流斩波器技术,针对大样品测量带来的中子自吸收和伽马自屏蔽效应的内标法。此外还简介了基于CARR堆的热中子瞬发伽马活化分析装置进展情况,对国内的PGNAA问题进行了探讨。     

中子活化R(R)矩阵元的新表达方式

中子活化R矩阵元R_(ij)和R矩阵元R_(ij)可能是现今表达中子活化分析中各元素之间的相关性的最简单最完善的新方式。R(ij)是由(n,γ)反应产生的核素i和j的生成率之比值B_i°/B_j°,而R(ij)则是由B_i°和B_j°与产生核素i和j的热中子(20℃)俘获反应的截面σ_i和σ_j(或用中子速度=2200ms~(-1)时的热中子俘获截面代替)分别计算得出的照射处的表观中子通量之比值 I_i/I_j。     

7 ^135Cs热中子活化截面测量

长寿命裂变产物核素的热中子反应截面是重要的核参数，它的深入研究和测量不仅对核结构研究有理论意义，而且对放射性废物的分离嬗变、中子活化分析等方面也有应用价值。     

反应堆辐照生产~(252)Cf的转换途径研究

分析和计算252Cf生成链上的各个超钚核素在反应堆中产生、转换、嬗变的过程,计算不同靶核分别在热中子谱、快中子谱、经过优化的共振中子谱下的核素链的生成和转换效率,分析不同中子谱下的252Cf转换途径的效率和优缺点。计算程序为自主开发的多群点燃耗计算程序STEP1.0,该程序能够跟踪每一个可能的核反应路径并自动生成相应的燃耗链,能够精确地计算生成链上各个核素的变化情况,同时采用多群截面进行燃耗计算,精细地反映能谱变化对转换率的影响。计算和分析结果表明:以较稳定且质量数较大的超钚核素(如242Pu、244Cm、246Cm)为靶核,在经过优化的共振中子谱的辐照下能够获得高于热中子谱的转换率。     

相对产额法测量^135Cs热中子活化截面数据分歧原因的探讨

长寿命裂变产物核素的热中子反应截面是重要的核参数，对于它的深入研究和测量不仅对核结构的研究有理论上的意义，在废物的分离嬗变、中子活化分析等方面也有实际应用价值。     

日本原子能研究所发明放射活化分析法

【日本《原子能视野》2000年3月刊第40页报道】 日本原子能研究所研究出了能同时测定多种微量元素的放射活化分析法。此方法是先用热中子把待测对象活化,然后用多级g射线探测器测定被活化的核素所释放出的多种g射线,最后再对得到的二维矩阵进行分析。将多种核素完全分离,就可最终测定出其数量。 日本原子能研究所这次开发出的放射活化分析法与传统的定量分析法相比,其分辨能力高达1000倍,而且不需要进行核素分离的化学处理,工作人员也不会受到照射,此外,测量样品只需10 mg左右就足够了。所以,它除了可以测定环境样品中或生物体样品的微量重…     

基于一阶广义微扰理论的燃耗灵敏度系数计算

采用一阶广义微扰理论,开发燃耗计算中核素的核子密度对反应截面的灵敏度分析程序。分析各核素的反应截面对244Cm在50 GW·d/t时核子密度的灵敏度系数,235U和239Pu的裂变截面和238U、240Pu、241Pu、242Pu以及243Am的俘获截面具有较大的灵敏度系数;243Am俘获截面的灵敏度系数在热中子区和共振区明显大于快中子区,因此243Am俘获截面精度的改善应该优先考虑热中子区和共振区。     

中子活化R矩阵元与中子能谱

实验中发现用由(n,γ)反应产生的一些放射性核素的生成率B_i~0和有关的热中子俘获截面文献值σ_i计算得出的表观中子通量I_i并不相等。其原因,除了放射性测量、γ探测效率、称重、同位素丰度,γ发射率和反应截面等的误差外,还有照射处中子能谱的影响。一般,照射处的中子能谱并非热中子能谱,超热中子的百分数含量随着与反应堆中心之间的距离的减小而增加(一般中子通量也随着增加)。因此,I_i与产生核素i的反应的共振积分S_i和σ_i之     

用钴活化法测定反应堆中热中子积分通量

本文叙述了用钴活化法测定高通量堆中热中子积分通量的方法。测得的热中子积分通量值与计算值作了比较。本法适于测定在高通量堆中长期辐照的较高热中子积分通量。     

14MeV中子缓发X射线分析

14MeV快中子活化分析已在矿样、地质、考古和生物等样品的分析工作中获得了广泛的应用。一般来说,在10~9n/cm~2·s通量的条件下,14MeV快中子活化分析的测量灵敏度可达0.1～1mg。但是快中子引起的γ谱,包括基体引起的在内,一般都比较复杂,而且有些生成核能级的辽电子俘获或内转换系数又特别大,由此发射的特征X射线数目比γ跃迁发射的γ射线数目大很多,即X/γ的值很大。对于这些核素,我们可测量它的缓发X射线谱,它比γ谱清晰得多,预计分辨能力也会更好些。     

用中子活化分析方法分析标准岩石样品

1970年国际微量化学会议报导:国外有人利用反应堆中的超热中子流,对岩石样品进行活化分析,测定岩石样品中痕量的铀和釷。利用超热中子流分析铀、釷的优点是:灵敏度高,不需要经过化学分离步骤。该方法的原理是,利用超热中子与铀~(238)起核反应,生成镎~(239),测量镎277.5Kev的γ射线,就能测定铀含量;利用超热中子与釷~(232)起核反应,生成镤~(233),测量镤~(233)311.8Kev的γ射线,就能测定釷含量。铀含量过多,对测定釷有干扰。但只要将在反应堆辐照过的样品冷却一个月,就能避免铀的干扰。曾用这种方法测定过美国地质调查所的标准岩石