中子诱发~(10)B的核反应模型计算

中子诱发~(10)B的核反应模型计算

韦峥[1]2016年在《强流中子发生器中子源特性模拟及快中子诱发锕系核素裂变物理研究》文中提出D-D/D-T强流中子发生器是重要的准单能加速器中子源,其特点是在低能D束流条件下产生较高中子产额的中子,且中子单能性好,在快中子物理、快中子应用技术及核数据测量等领域有着重要的应用价值。D-Be反应在低能D束下也能产生与D-D产额相当的中子强度,尽管其中子能谱连续,因使用金属Be靶,靶寿命长,易冷却,近年来也被广泛关注和研究。随着快中子增殖反应堆、钍基熔盐反应堆、ADS工程等新型核能利用系统的发展,对快中子诱发锕系核素裂变核数据的研究提出了新的需求。核数据的评价工作中,一方面需要利用加速器中子源开展快中子诱发锕系核素裂变核数据测量;另一方面需要发展裂变反应理论模型和计算程序,开展裂变反应核数据的计算。本论文开展了强流中子发生器的物理设计,并对D-D、D-T和D-Be反应的中子辐射场进行了计算;开展了快中子诱发锕系核素裂变核数据测量前的相关模拟工作;发展了一种新的势驱动模型,开展快中子诱发锕系核素裂变过程相关物理量的计算和模拟,并对所发展的势驱动模型的可靠性及普适性进行了分析和评价。1、完成强流中子发生器D束流传输系统的物理设计。根据强流中子发生器的整体技术指标,提出了D束流前分析方案。总体设计方案为:强流ECR离子源产生氘离子混合束(D+、D2+和D3+),经磁透镜聚焦,与分析磁铁匹配,氘离子混合束经分析磁铁得到单一的D+离子束流,并匹配注入400 k V的加速管中加速,后经一组叁单元四极磁透镜聚焦,轰击在磁流体真空密封水冷大面积旋转靶上,发生2H(d,n)3He、3H(d,n)4He或者9Be(d,xn)等核反应,产生中子。采用PBGUNS程序完成了ECR离子源引出系统束流模拟工作,确定了引出系统结构为叁电极结构,给出了引出D束流的品质参数。完成了前分析低能传输线、加速管、束流后传输系统各元件的结构设计和电磁场分布模拟。在此基础上,采用BEAMPATH程序开展了中子发生器束流传输系统束流传输状态的模拟,确定了束流传输系统方案和各元件电磁参数。结果显示,所确定的方案,能够将大于40 m A的D+离子束流传输到靶上,靶点束斑直径控制在Ф20 mm范围内。提出了磁流体真空密封高速旋转靶设计方案,并对靶面温度进行了初步模拟计算。结果显示,当前D+束流设计方案下,靶上束流还不能运行在450 ke V/40 m A的额定设计指标,只能在26 m A束流强度下运行,要达到40 m A束流强度指标,还需要进一步研究和发展旋转靶技术。2、开展了D-D、D-T和D-Be加速器中子源中子辐射场的计算与评估。采用Multi-layer模型计算得到了低能D束流条件下(Ed<1.0 Me V),D-D、D-T反应的积分中子产额、能谱和角分布数据。D-D、D-T反应的积分中子产额随着入射氘束能量的增大而增大,不同氘钛比(Ti Dx)或氚钛比(Ti Tx)厚靶,积分中子产额也不尽相同;厚靶D-D、D-T反应中子源中子能谱有一定的展宽分布,不同出射角的中子能谱展宽不一样,0°和180°方向能谱展宽较大,90°—120°区间,中子能谱展宽很小,在此角度区域,D-D、D-T中子的单能性较好;D-D、D-T反应中子有明显和特殊的角分布,随着入射氘束能量的增大,中子角分布的各向异性特征也将越显着。同样采用Multi-layer模型计算得到了D束流能量小于20.0 Me V范围内的D-Be反应的积分中子产额、能谱和角分布数据,将计算结果与实验数据相互比较,两者符合较好。根据所设计的强流中子发生器的D+离子束流指标(氘束流能量450 ke V,束流强度40 m A),D-D、D-T和D-Be加速器中子源在该D束流指标下的积分中子产额可分别达到2.2×1011 n/s,1.1×1013 n/s和3.0×1011 n/s。经分析,Multi-layer模型计算的积分中子产额数据的不确定度主要来自于阻止本领的不确定性,积分中子产额计算结果的不确定度不大于15%(D-Be反应不考虑截面误差的情况下)。3、开展了D-T快中子诱发典型锕系核素裂变反应的Monte Carlo模拟研究。根据Multi-layer模型计算的D-T反应中子源中子能谱、角分布数据,建立了中子源辐射场模型(Ed=450 ke V)和辐照样品几何模型,采用Geant4程序模拟研究D-T快中子诱发典型锕系核素232Th和238U裂变过程。采用Geant4程序模拟给出了裂变碎片在样品中沉积份额随样品厚度的变化,结果显示,当232Th或238U样品厚度达到1.0 mm时,样品中裂变碎片沉积份额已达到99.92%,适用于实验中“直接γ能谱法”测量裂变碎片产额分布,可作为实验样品的参考厚度。采用Geant4程序分别模拟D-T快中子诱发232Th和238U裂变过程,得到了裂变碎片产额分布。对于232Th(n,f)反应,Geant4程序模拟结果与实验数据、ENDF库中评价数据符合较好;对于238U(n,f)反应,Geant4程序模拟结果与实验数据、ENDF库中评价数据之间存在明显差异,尤其在质量数A=105-125范围内,差异更为显着。说明Geant4程序的裂变物理模型(Geant4 fission model)并不具备计算普适性。因此,有必要深入研究中子诱发重核裂变物理机制,发展更加科学、更高计算精度、更强普适性的裂变物理模型,为裂变反应核数据的计算、模拟和评价提供支持。Geant4程序模拟研究了232Th(n,f)反应和238U(n,f)反应的裂变碎片动能分布、裂变中子能谱等物理量,并总结其规律。此外,采用Geant4程序仿真模拟了D-T快中子辐照232Th和238U样品后,样品发射的衰变γ射线在HPGe探测器中的响应能谱及能谱随冷却时间的演化,通过对能谱的分析和特征γ峰的识别,预言采用“直接γ能谱法”实验测量裂变碎片产额分布,大约能测到30多种裂变产物的相对产额。4、势驱动模型(Potential-driving model)的发展及评价。基于裂变碎片质量分布特征及双核(DNS)理论模型,提出了一种新的势驱动模型(Potential-driving model)。势驱动模型考虑了壳效应和对效应对重核裂变的影响,结合能量相关的蒸发中子模型,建立了完整的核子-核子对称裂变势和核子-核子非对称裂变势。利用所发展的势驱动模型,计算得到的中子诱发锕系核素(232Th、235U、238U、237Np、239Pu)裂变的发射中子前裂变碎片质量分布数据能够很好地与实验数据符合一致,且适用于入射中子能量为En=0.5-160 Me V的范围。即在较宽中子能区对不同的锕系核素,势驱动模型能够较高精度地计算、重建、预测发射中子前裂变碎片质量分布。将势驱动模型(Potential-driving model)植入Geant4程序,替换Geant4原有的裂变物理模型(Geant4 fission model)。Geant4调用势驱动模型(Potential-driving model)和衰变物理过程(Decay Physics Process),模拟了D-T快中子诱发锕系核素裂变的发射中子后裂变物理过程,得到了D-T快中子诱发232Th、233U、235U、238U裂变的裂变碎片产额分布,并将计算数据和实验数据、ENDF/B-VII.1评价数据、Geant4 fission model计算数据进行了对比,结果显示,势驱动模型计算的232Th(n,f)、233U(n,f)、235U(n,f)、238U(n,f)反应的独立产额、累积产额分布趋势与实验数据、ENDF/B-VII.1评价数据完全一致。相比于Geant4裂变物理模型,势驱动模型不但能够准确地描述中子诱发的裂变核在断点时刻的态势分布,高精度地定量计算发射中子前裂变碎片质量分布,而且能够在Monte Carlo程序中准确地描述裂变后物理过程、物理量,势驱动模型具有更优的计算精度,更强的预测能力和更深远的应用意义。

王兵[2]2016年在《近库仑位垒重离子熔合反应动力学的系统研究》文中研究指明近库仑位垒重离子熔合是一个典型的多维位垒穿透过程。研究重离子俘获过程不仅能够深入理解核反应的机制,而且能够揭示出核结构与核反应动力学之间的相互影响。所以,在过去的几十年中,对近垒重离子俘获和熔合动力学的研究一直是实验和理论研究的一大热点。理论上可以通过解耦合道方程的方法来描述这种多自由度耦合的位垒穿透问题。在本征道的理论框架下,多自由度的耦合会使得单个位垒分离成一系列的分立位垒。基于这种位垒分布的思想,人们在描述俘获和熔合过程的理论中通过引入位垒分布等效地考虑耦合道效应,进而发展了一大类经验的耦合道模型。我们发展了一个经验的耦合道模型,系统地研究了217个反应体系的俘获激发函数,这些反应体系的弹核和靶核电荷数乘积处于182?ZPZT?1640之间。在该模型中,相对运动和内禀自由度的耦合效应及中子转移效应同时包含在一个非对称的高斯型位垒分布中。基于特定的核核相互作用势,我们采取两种方法确定了每个体系的位垒分布参数:一是用多参数拟合的方法;另一种是提出了计算位垒分布参数的经验公式。基于计算位垒分布参数的经验公式的理论结果表明:我们发展的经验耦合道模型能够很好地描述近垒能区的俘获截面。因此,我们通过系统研究发展的经验耦合道模型不仅能够解释俘获动力学中的重要现象,还可以对合成超重核的体系的俘获激发函数提供理论预言。对于重离子碰撞过程中涉及破裂反应道的体系,我们系统地研究了破裂反应道对垒上全熔合截面的影响。首先我们采用通用熔合函数(universal fusion function,UFF)的约化方法对实验全熔合截面进行约化,系统地分析了由6,7Li、9Be、10,11B、12,13C和16O诱发反应的全熔合激发函数。约化结果显示:由于弹核的破裂,垒上全熔合截面被压低了;对于同一个弹核诱发的反应,全熔合截面的压低效应不依赖于靶核。此外,我们发现压低因子与破裂阈值之间存在一个指数关系。我们指出只有立即型破裂会影响到熔合反应过程,且破裂效应对全熔合的影响可能是一个阈效应。此外,以经验耦合道模型的预言为参考标准,我们系统地研究了破裂道对垒上全熔合截面的压低行为。研究结果同样表明全熔合截面的压低效应不依赖于反应的靶核,只依赖于弱束缚的弹核。另一方面,我们通过引入一个描述立即破裂的概率函数,拓展了经验耦合道模型,使其能够描述破裂效应对全熔合的影响。对于9Be诱发的反应,立即破裂的概率取自实验的测量值,理论成功地再现了相关体系的垒上全熔合截面,这些结果进一步肯定了“只有弹核的立即破裂过程会影响全熔合截面”的结论。对于6,7Li和10,11B做弹核的反应,立即破裂的概率通过拟合相应的垒上全熔合截面得到。结果表明:对于同一个弹核诱发的反应,破裂概率不依赖于反应的靶核,且与破裂阈值之间存在一个指数关系,这意味着弱束缚核的立即破裂同样是一个阈效应。

马波[3]2001年在《中子诱发~(10)B的核反应模型计算》文中研究说明基于统一的豪泽—费许巴赫理论和激子模型,计算中子诱发轻核反应的新理论已经产生。由于向分离能级粒子发射率需要准确的穿透因子,因而光学模型被用于这一理论中以便获得一组合适的中子光学势。在轻核反应过程中,预平衡发射在反映机制中占主导地位,平衡态贡献小。在预平衡发射过程中关键在于描述从分立能级到分立能级的粒子发射(D to D)。有些反应道可能经由一系列不同的反应过程,或者是两体衰变,或者是两体崩裂过程,甚至发生多体崩裂过程,这些都是轻核反应的特点。本文对轻核反应中叁体崩裂过程作了较为全面和详尽的讨论。<WP=2> 由于轻核质量较轻,反冲核效应很明显,为了保持核反应过程中能量守恒,反冲核效应被严格考虑。在这一模型中,整个核反应粒子发射过程中严格遵守了角动量,宇称守恒和能量守恒。为了和实验数据符合,我们考虑了能级宽度和能量分辨率对计算结果的影响。利用这一新理论,对中子能量小于20MeV的n+10B反应的所有反应截面,出射中子的双微分截面进行了计算,并进行了物理分析。理论计算的各种截面以及出射中子的双微分截面与实验数据进行比较显示这一理论模型处理轻核反应是很成功的。

王记民, 段军峰, 闫玉良, 孙小军, 张竞上[4]2005年在《~5He在中子诱发~(10)B反应中的发射》文中认为5He在中子诱发的核反应中发射的可能性在理论上已被论证,由于5He不稳定,属于非稳定集团,自发崩裂为一个中子和一个α粒子,从5He发射得到的中子在总中子出射双微分谱中可以改善低能谱与实验测量数据的符合。此外,计算结果显示在n+10B反应中,预平衡发射是5

渠文静[5]2008年在《30MeV以下中子诱发~(12)C、~(16)O轻核反应的kerma系数研究》文中指出Kerma(kinetic energy released in materials)系数对于确定核工程中材料、元件的辐照损伤,热工系统的传热、载热,辐射保护以及核医学中确定放射治疗的辐照剂量等方面,都起着关键作用。其中~(12)C、~(16)O是两种应用最广、最重要的核素。本论文在新轻核反应理论模型基础上,得到了在轻核反应中各个反应道上各种带电粒子及反冲核kerma系数的计算公式其中k_(tot)为反应的总kerma系数, k_j为该反应中第j种粒子的kerma系数。E_n表示入射中子能量;σijk ( En)表示与入射中子能量有关的,在第i反应道中出射第j种带电粒子后,剩余核处于第k能级时带电粒子或反冲核的截面(用barn为单位);ε|-_(ijk)表示在实验室系下第i反应道中出射第j种带电粒子或反冲核的平均能量(单位用MeV),且该能量是受剩余核所处第k能级影响的。我们给出的计算kerma系数公式所包含的信息更加详细和全面,这在国际上尚属首次。在此基础上利用改进的LUNF程序,研究了30MeV以下n+~(12)C、n+~(16)O核反应中各种带电粒子及反冲核的分kerma系数和总kerma系数。对于上述两反应分别计算了α、质子、氘核、氚核、3He、6Li等带电粒子和弹性反冲核的分kerma系数及总kerma系数,其结果能很好的符合实验数据。在计算n+~(12)C、n+~(16)O核反应的kerma系数时,分别对反应道进行了详细的分析,推导了不同反应道出射粒子在实验室系下的能量表示形式,并各自得到了n+~(12)C和n+~(16)O反应的一套新光学势参数。另外,由于轻核反应截面在入射低能区有类似共振形式的结构,特别是弹性散射反应道和非弹散射反应道,而轻核反应模型对弹性散射截面的计算不能重现此种类似共振的结构。为改善此种状况,我们对于n+~(12)C核反应,借鉴了我国最新的CENDL-3.1中子评价核数据库中弹性散射反应截面和弹性角分布的第一阶Legendre系数的评价值;而对于n+~(16)O核反应则借鉴了美国最新的ENDF/B-VIIb.3中子评价核数据库中弹性散射反应截面和弹性角分布的第一阶Legendre系数的评价值,从而能再现低能区弹性反冲kerma系数及总kerma系数的类似共振形式结构,并与实验数据相符合。本文对n+~(12)C、n+~(16)O核反应kerma系数的研究是对轻核反应模型理论应用方面的一个重要进展,有望能解决国际上在低能区没有合适理论模型评价轻核反应kerma系数这一难题,同时可将此方法进一步推广到其它核素、实用材料、生物组织替代物及肿瘤治疗方面,从而能为核工程及核医学等领域提供实际可用的kerma系数评价数据。

杨斌[6]2001年在《中子诱发~(11)B的核反应模型计算》文中指出本文运用一种新建立的模型,它基于统一的豪泽——费许巴赫理论和激子模型,对n+~(11)B反应进行了理论计算,也就是用计算机模拟n+~(11)B核反应的过程。第二部分为基础理论部分,回顾了本文所运用的计算轻核核反应的理论,即统一的Hauser-Feshbach理论、激子模型和光学模型。第叁、四部分为本文的主要部分:重点介绍了计算出射粒子双微分截面的理论方法和公式,包括计算分立能级之间发射粒子双微分截面的理论和集团粒子发射双微分截面的理论、双微分截面从质心系到实验室系的转换、以及能级宽度的影响。同时,给出了在计算n+~(11)B反应的双微分截面的中间结果,并证实了相关理论。第五部分给出了n+~(11)B反应理论计算结果与实验数据的比较,并进行了讨论。理论计算包括利用光学模型等理论对反应总截面、弹性散射截面、去弹截面、弹性散射角分布及各个反应道截面的计算,特别给出中于入射~(11)B反应双微分截面的理论计算与实验数据的比较,并附以相关图示。另外对新的理论应用在具体轻核反应中遇到的问题进行了讨论。从模型计算得到的结果来看,该理论的改进是成功的。

刘双童[7]2016年在《14MeV能区中子诱发~(232)Th裂变碎片截面测量》文中进行了进一步梳理本论文利用中子活化法,研究了14MeV能区中子诱发232Th裂变反应并测量了裂变至89Rb、130Sb、134Te、138Xe、141Ba反应道的反应截面。活化实验在中国工程物理研究院二所K-400型强流中子发生器上完成,并利用该所HPGe-γ谱仪完成了γ能谱测量。中子由T(d,n)4He反应产生,并用伴随α粒子在线监测中子通量,中子能量由90Zr(n,2n)89Zr与93Nb(n,2n)92mNb反应的截面之比给出;实验用纯度为99.5%的ThO2作为样品,纯度为99.99%的Al片作为监督片,叁组样品分别置于0o、45o、90o方向进行了中子辐照。针对分钟级半衰期的裂变碎片,本工作明显甄别到了89Rb、130Sb、134Te、134I、138Xe、138Cs、141Ba共七种核素,使用较为成熟的相对测量法对相应反应道的截面进行了分析计算。结果得到了在中子能量为En=14.1±0.3、14.5±0.3和14.7±0.3MeV时232Th(n,f)89Rb、232Th(n,f)130Sb、232Th(n,f)134Te、232Th(n,f)138Xe和232Th(n,f)141Ba五个反应道的反应截面。分析中已经考虑了中子注量率波动修正、扣除了先驱核β-衰变带来的计数,也进行了样品自吸收修正、探测效率的样品几何形状修正、级联符合修正以及探测效率随探测距离变化的修正。

闫玉良[8]2006年在《~5He预平衡发射双微分截面的研究及中子~(14)N反应双微分截面文档的建立》文中进行了进一步梳理最近,在研究中子诱导的轻核反应总中子出射的双微分截面理论中,预平衡反应中~5He发射的可能性被揭示了出来。确立~5He发射的可能性以后,为了在理论上描述~5He的预平衡发射,便需要给出~5He预平衡发射的双微分截面理论公式。基于“pick-up”机制,利用计算d,t,~3He,α等复杂粒子预平衡出射双微分截面的理论方法,把它推广到用来描述不稳定核~5He的发射,建立了描述预平衡反应中~5He发射的双微分截面理论公式。完善了统计理论中包含~5He在内的预平衡发射各种复杂粒子双微分截面的理论模型。计算分析表明,对于低能核反应,~5He发射中的[1,4]组态为主要项,即一个出射中子拾取复合核中费米海下的四个核子形成~5He发射.出射粒子分布的朝前性是预平衡反应的特征之一,入射中子能量越高,复杂粒子发射的朝前性越强;在相同的入射能情况下,复杂粒子发射的朝前性弱于单粒子发射的朝前性。这是由于复杂粒子发射中包含了拾取费米海下的核子,而费米海下核子的运动是各向同性的,这使得复杂粒子发射的朝前性减弱。出射的复杂粒子发射朝前性的强弱主要取决于复杂粒子集团中每个核子的平均动量的大小,平均动量越大,朝前性会越强.以n+~(14)N反应为例,讨论了预平衡反应中~5He发射的特点。结果表明~5He出射的朝前性强于α粒子而弱于中子。~5He发射后自发崩裂为一个中子和一个α粒子,计算了n+~(14)N反应中~5He发射后崩裂的中子和α粒子的能谱范围,从~5He崩裂出来的中子主要贡献在总出射中子谱的低能区域。在统一的Hauser-Feshbach和激子模型理论基础上,发展了一个新的轻核反应理论模型。使用在这个新理论模型基础上编写的LUNF程序,对n+~(14)N反应出射粒子的双微分截面进行了计算和分析。新的理论模型可以严格保证预平衡反应过程中的角动量和宇称守恒。并建立了严格的运动学公式以保证核反应过程中的能量平衡。计算结果显示理论计算能够很好的符合实验测量值,说明新的轻核反应理论模型可以描述好1p壳轻核反应行为。利用LUNF程序计算了n+~(14)N反应,结果表明n+~(14)N反应的反应机制非常复杂,在入射能En=14.2MeV时,便有超过一百个对应于不同分立能级的分反应道开启,由于与n+~(14)N反应有关的核素的能级纲图给出的分立能级足够高,因此在计算过程中全部使用分立能级,没有使用连续能级。在理论计算中,严格考虑了复合核到剩余核分立能级预平衡发射时的角动量守恒和宇称守恒。对反应中~5He的发射也进行了分析,结果表明~5He发射在中子入射能比较高时有比较重要的作用,从~5He发射崩裂出来的中子贡献于总出射中子谱的低能部分。对于n+~(14)N反应,预平衡反应机制占主导地位,这也和其它的1p壳轻核相一致,例如~(6,7)Li,~(12)C,~(16)O和~(10)B等。因此仅考虑平衡态发射理论,例如Hauser-Feshbach模型,不能够描述好1p壳轻核反应。将利用新的轻核模型理论计算的结果和ENDF/B-VI库利用Kalbach系统学方法给出的双微分截面谱进行了比较,结果表明利用Kalbach系统学方法不能得到出射粒子的能量特征谱。轻核反应中剩余核的反冲效应非常明显,严格的运动学公式不仅能保证核反应过程中的能量平衡,并且能够给出二次出射粒子的能谱的合理形状。这为建立中子数据库中双微分截面文档提供了运动学的理论基础。由于缺少理论方法,以往国内外的核数据库中~(14)N的中子核数据文档中没能建立双微分截面文档.现在利用LUNF程序,在符合中子双微分截面实验测量数据的基础上,制作出了以ENDF/B-VI库格式形式的在中子入射能量20MeV以下的双微分截面数据文档.由于核工程应用需要,又将能量范围提高到30MeV。在吸收ENDF/B-VI库数据文档的基础上,给出能量区间10~(-5)eV到30MeV包含双微分截面数据文档的全套~(14)N中子数据.制作出的n+~(14)N全套核数据各项检查均达到要求,可以提供核工程应用。

陈国云[9]2011年在《中子灵敏涂硼材料组合探测器及n/γ辐射场实验测试》文中研究说明实际辐射场中往往存在多种粒子,因此需要研发混合场测量装置和混合场测量技术。针对n/γ辐射场,本工作研制了一套宽量程、高灵敏度组合探测器,它由圆柱形硼衬正比计数管和平板型涂硼电离室组成。硼衬正比计数管用于工作在脉冲模式下监测小通量中子辐射场;涂硼电离室具有高灵敏度,用于工作在累积电流模式下测量大通量中子辐射场。本工作首先突破了涂硼中子探测器的瓶颈——实验室中子灵敏层硼膜制作技术,探测器经实验室调试和辐射场测试,获得了良好的中子测量特性、坪特性及灵敏度等参数。针对目前国内缺乏实验室浸脂涂硼中子灵敏层制作技术,本文以1,2-二氯乙烷为溶剂、Formvar树脂充当粘合剂,研发了两种简便、实用的硼膜涂抹工艺——浸涂和刷涂,并优化得出了最佳制作方案。浸涂中树脂和硼粉质量比最小值为5.0,而刷涂时最佳值为0.2。文中还研究了混合溶液的配制、浸涂、刷涂、恒温烘干等详细工艺过程,最后总结了两种工艺的优劣。经仿真分析、材料性能测试、机械设计和加工、系统组装、真空系统搭建、工作气体调试、实验室单元测试和组合测试等多个环节后,研制的圆柱形硼衬正比计数管实现了较好的特征参数。在100mCi的Am-Be中子源辐射场中,正比计数管充入0.4atm的P10气体后测得其坪长为100V,坪斜为13.2%/100V,工作电压为800V。硼衬正比计数管的主放输出脉冲宽度为1.26μs,脉冲上升时间是370ns,当计数率为1.0×10~5cps时对应脉冲堆积概率约3.6%。在100mCi的Am-Be中子源辐射场中,本工作研制的平板型涂硼电离室充入0.4atm的P10气体后在200V时已完全收集,电离室坪长为500V,坪斜为3.72%/100V。电离室在200V处的漏电流为0.2pA,中子灵敏度达1.0×10~(-15)A/(cm~(-2)·s~(-1))。在10mCi的γ源~(137)Cs辐射场中,电离室坪区的平均信号电流为1.23pA,而在活度均为10mCi的~(137)Cs和~(90)Sr的共同辐射场中为1.63pA。电离室γ灵敏度达9.0×10~(-16)A/(MeV cm~(-2)·s~(-1)),也可写为实用单位1.42×10~(-12)A/(R h~(-1))。本工作开发了简便、实用的实验室浸脂涂硼技术,无需大型实验平台便实现了中子灵敏层制作。目前国内涂硼电离室的漏电流通常在50~100pA量级,中子灵敏度在10-~(14)~10~(-13)A/(cm~(-2)·s~(-1))量级,γ灵敏度在10~(-12)~10-11A/(R h~(-1))量级,可知本工作电离室性能已达国内先进水平。此外本文还结合Bonner球测量技术,使组合探测器实现了中子能谱的测量。

蔡明辉, 张振龙, 封国强, 朱丽萍, 韩建伟[10]2007年在《临近空间中子环境及其对电子设备的影响研究》文中研究指明临近空间飞行器运行在苛刻的辐射环境之中,大气中子作为临近空间最主要的辐射粒子严重地威胁着临近空间飞行器电子设备的安全与可靠。从临近空间大气中子环境探测、环境规律和模型以及大气中子对飞行器电子设备的影响3个方面介绍了临近空间大气中子的研究现状,并对中子环境的探测、中子环境的理论建模和电子设备遭受中子单粒子效应的评价技术等方面的研究提出了建议。

参考文献:

[1]. 强流中子发生器中子源特性模拟及快中子诱发锕系核素裂变物理研究[D]. 韦峥. 兰州大学. 2016

[2]. 近库仑位垒重离子熔合反应动力学的系统研究[D]. 王兵. 郑州大学. 2016

[3]. 中子诱发~(10)B的核反应模型计算[D]. 马波. 西北大学. 2001

[4]. ~5He在中子诱发~(10)B反应中的发射[J]. 王记民, 段军峰, 闫玉良, 孙小军, 张竞上. 中国原子能科学研究院年报. 2005

[5]. 30MeV以下中子诱发~(12)C、~(16)O轻核反应的kerma系数研究[D]. 渠文静. 广西师范大学. 2008

[6]. 中子诱发~(11)B的核反应模型计算[D]. 杨斌. 西北大学. 2001

[7]. 14MeV能区中子诱发~(232)Th裂变碎片截面测量[D]. 刘双童. 兰州大学. 2016

[8]. ~5He预平衡发射双微分截面的研究及中子~(14)N反应双微分截面文档的建立[D]. 闫玉良. 中国原子能科学研究院. 2006

[9]. 中子灵敏涂硼材料组合探测器及n/γ辐射场实验测试[D]. 陈国云. 南京航空航天大学. 2011

[10]. 临近空间中子环境及其对电子设备的影响研究[J]. 蔡明辉, 张振龙, 封国强, 朱丽萍, 韩建伟. 装备环境工程. 2007

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中子诱发~(10)B的核反应模型计算
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