D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究

D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究

朱传新, 陈渊, 牟云峰, 郭海萍, 王新华[1]2004年在《D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究》文中研究指明建立了系列厚度为 3、6、1 1、1 6、2 1 8cm的铁球基准装置。用BC 5 0 1A谱仪测量了D T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱 ,能量范围为 0 5~ 5MeV。通过能谱分析 ,观测到铁球厚度对能谱有一定影响。利用MCNP4A程序和t 2、ENDF/B Ⅴ、ENDF/B Ⅵ和FENDL 2等数据库对实验进行了模拟计算 ,并将计算结果与实验结果进行了比较。γ射线能谱实验误差为 4%~ 6%。

朱传新[2]2003年在《D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究》文中提出用康普顿反冲电子方法测量了14MeV的D—T中子穿透系列铁球的伴生γ射线泄漏能谱,能谱的能量范围为0.5—5MeV。NS-200加速器提供D—T中子源。 铁球材料含铁98.5%,另外还有少量的锰、碳、硅,密度为7.86g·cm~(-3),铁球尺寸分别为φ(6.0cm-12.0cm)、φ(4.0cm-16.0cm)、φ(4.0cm-26.0cm)、φ(4.0cm-36.0cm)和φ(4.0cm-47.6cm),厚度分别为3cm、6cm、11cm、16cm和21.8cm。 BC-501A液体闪烁探测器用于测量γ射线产生的康普顿反冲电子谱。绝对中子产额利用伴随α粒子法进行监测。闪烁体对单能γ射线的响应函数是用MARTHA蒙-卡程序模拟计算的。对~(54)Mn的0.835MeV和~(12)C的4.438MeVγ射线的反冲电子谱,实验测量与模拟计算的结果进行了比较。对影响探测效率的因素作了比较分析。用脉冲形状甄别技术去除中子本底。 测量得到的康普顿反冲电子谱通过解逆矩阵得到γ射线能谱φS。靶室产生的γ射线本底,通过实验测量和模拟计算相结合的方法加以扣除,首先测量靶室产生的γ射线康普顿反冲电子谱,解谱得到靶室γ泄漏谱,将所解得的靶室γ泄漏谱归一到原点,即中子源处,利用MCNP蒙卡程序输运计算靶室γ射线穿透铁球后所泄漏的γ能谱φΥ,最后从D—T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱φS中扣除。 通过分析测量得到的不同厚度的泄漏γ能谱,发现铁球厚度对能谱通量变化的影响有一定的规律,当铁球厚度接近小于6cm时,γ泄漏通量随厚度增加呈上升趋势,当厚度接近大于6cm时,通量随厚度增加呈下降趋势。 利用高纯锗探测器测量γ泄漏能谱,并与BC-501A测量的结果进行了对比,几个典型的中子非弹性散射所产生的特征γ射线峰846.77keV,1238.282keV,1771.351keV和2212.933keV,对应的较一致,由此确定BC-501A探测器测量结果是准确、可靠的。 利用MCNP4A程序和t-2、ENDF/B-V、ENDF/B-VI和FENDL-2等数据库模拟D—T中子照射下铁球γ射线的产生及输运过程,并将计算结果与实验进行了比较,其中,用ENDF/B-VI,FENDL-2和t-2数据库计算的结果与实验的符合的比较好,计算与实验结果的比值(C/E)分别为:0.91,0.95,0.85。而ENDF/B-V数据库与实验测量的分歧比较大,C/E为:1.30。 对所测电子反冲谱(ERS)与美国利弗莫尔实验室(LLNL)测量结果进行了比较,二者符合的较好。 对于铁球的γ射线质量吸收系数,利用高纯锗探测器进行了测量,所使用的单能γ射线源分别为~(24)Na源的1.369MeV和2.754MeV、~(137)Cs的0.661MeV和~(241)Am—Be中子源伴生~(12)C的4.438MeV。结果表明,随着γ射线能量的增加,质量吸收系数近似呈指D一T中子穿透铁球伴生Y射线泄漏能谱实验研究数衰减,Y射线能量越低,被铁原子核吸收的几率越大。

朱传新, 陈渊[3]2004年在《D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究》文中提出建立了厚度为3,6,11,16,21.8cm的铁球基准装置,用BC-501A谱仪测量了D T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱,能量范围为0.5~5MeV。通过康普顿反冲电子法解谱得到γ射线泄漏能谱,通过分析能谱,发现铁球厚度对能谱变化影响有一定的规律。γ射线能谱实验误差为4%~6%。

朱传新, 陈渊, 郭海萍[4]2002年在《D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验》文中进行了进一步梳理铁元素是研究堆材料中常遇到的核素,尤其作为聚变堆的结构材料,铁是必不可少的。同时,铁也是保护超导磁体不受放射热量照射损伤的关键屏蔽材料。根据核数据库的评价, 对于通用库结构材料Fe,各评价数据库的数据分歧约为20%。因此,利用积分实验来检验微观核数据是很有必要的,利用MCNP4A程序和各数据库模拟D-T中子照射下铁球γ射线泄漏能谱,并将计算结果与积分实验测量得到的γ射线泄漏能谱进行比较,从而检验微观核数据。

参考文献:

[1]. D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究[J]. 朱传新, 陈渊, 牟云峰, 郭海萍, 王新华. 原子能科学技术. 2004

[2]. D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究[D]. 朱传新. 中国工程物理研究院北京研究生部. 2003

[3]. D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究[J]. 朱传新, 陈渊. 中国核科技报告. 2004

[4]. D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验[C]. 朱传新, 陈渊, 郭海萍. 中国工程物理研究院科技年报(2002). 2002

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

D-T中子穿透铁球伴生γ射线泄漏能谱实验研究
下载Doc文档

猜你喜欢