B4C_Al材料中子吸收性能检测设备研制

当前基于燃耗信任制的乏燃料密集贮存方式,对乏燃料水池格架中子吸收材料的可靠性和有效性,都提出了更高的要求。在格架材料生产和使用过程中需要对其中子吸收性能(硼含量)进行无损检测和监测,针对这两个方面的需求,我们研制了核电厂乏燃料水池格架B₄C_Al中子吸收材料检测设备。该检测设备主要由中子源(3枚252Cf放射源)、中子探测器(10个锂玻璃组成的探测阵列)、中子屏蔽准直和慢化系统等组成,通过测量中子透射率来推算待测样板上各个测量点的10B面密度,从而达到对于乏燃料水池贮存格架材料B₄C_Al合金硼含量的无损检测。使用该套设备进行了两种B₄C_Al合金20 cm×30 cm悬挂样片的检测,结果可靠。该B₄C_Al材料中子吸收性能检测设备为国内首创,推动了我国含硼中子吸收材料的无损检测研究,能为核电厂乏燃料水池的临界安全监测提供有力保障。     

NaI探测器对23.8 MeVγ射线的效率刻度方法

低能D(d,γ)4He辐射俘获反应截面的研究在聚变领域和天体物理等领域中起到非常重要的作用。由于受到标准γ源能量的制约,在研究D(d,γ)4He反应高能γ射线产额实验过程中不能用标准源进行效率刻度。采用实验测量与计算相结合的方法实现NaI探测器对23.8 MeV γ射线的效率刻度,先对6.13MeVγ射线效率进行实验刻度,然后用蒙卡程序MCNP－4C模拟计算出NaI探测器的效率曲线,再用实验数据与模拟结果进行对比校正,计算出NaI探测器在23.8MeV能量点对γ射线的探测效率。该方法对高能γ射线效率刻度给出了一种参考依据。In the study of D(d,γ)4He radiative capture reactions research, which is very important for fusion and astrophysics, the efficiency calibration of the detector is necessary. Due to the restriction on energy of the standard gamma source, the efficiency calibration of high-energy gamma-rays can not be calibrated by a standard source. In this paper, the method combining the experimental measurements and calculations for the efficiency calibrations of high energy gamma rays is given in the experiment of 6.13MeV gamma rays efficiency calibration using NaI detector, the efficiency curve of which is calculated by MCNP-4C and corrected experimentally. In this case, the detection efficiency of 23.8MeV gamma ray is known. The method provides a reference to high energy gamma ray efficiency calibration.