瞬发γ射线法测量中子非弹截面实验方法研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
11375275
项目类别：
面上项目
资助金额：
96.0万
负责人：
王朝辉
依托单位：
中国原子能科学研究院
学科分类：
A2804.粒子探测技术
结题年份：
2017
批准年份：
2013
项目状态：
已结题
起止时间：
2014-01-01 至2017-12-31

项目参与者：
侯龙；苏晓斌；王琦；张笑鹏；张凯；
关键词：
加速器驱动洁净能源快堆非弹截面瞬发γ射线

项目摘要

In nuclear reactors，neutron inelastic scattering is an important energy loss mechanism that affects reactor calculations and radiation shielding.Iron is an important material in reactor,but there are obverious divergence for inelastic scattering cross section and related gamma production sections in 1-3 MeV.So the precise measurements are urgent for satisfing the demanding of new nuclear reactor(fast reactor),ADS and nuclear apparatus。The item aim to study the prompt gamma ray method and give to the cross sections of Fe-56 inelastic scattering and related gamma ray by using CIAE 2X1.7MV accelerator which can export 1-3MeV neutron.The measurement error is less than 10%.After measuring methods are proved to be feasible,we can measure other crucial nuclide in reactor fuels.

在核反应堆中，中子非弹反应是重要的能量损失机制，其数据的准确性影响反应堆设计和屏蔽计算。铁是重要的核反应堆材料，但在评价数据库中，对于中子能量在1-3MeV范围各家给出的非弹截面及γ射线产生数据有较大分歧，因此需通过新的方法对其进行精确的测量以满足新一代反应堆（快堆）、ADS和核装置的核数据库建设及核工程设计的需求。本项目计划应用原子能院计量站串列加速器，产生1-3MeV的多能点中子，进行瞬发γ射线法测量中子非弹反应的方法研究，给出Fe-56非弹反应γ射线产生截面及非弹截面，测量误差<10%。在实验方法成熟后，未来可进行其它重要核燃料核素的中子非弹截面测量。

结项摘要

在核反应堆中，中子非弹反应是重要的能量损失机制，其数据的准确性影响反应堆设计和屏蔽计算。铁是重要的核反应堆材料，但在评价数据库中，对于中子能量各家给出的非弹截面及γ射线产生数据有较大分歧，因此需通过新的方法对其进行精确的测量以满足新一代反应堆（快堆）、ADS和核装置的核数据库建设及核工程设计的需求。. 本项目我们搭建了高纯锗探测器阵列以及相应的电子学和获取系统，设计加工了屏蔽体和准直器，应用原子能院高压倍加器和计量站串列加速器产生了1-3 MeV多能点中子，进行了瞬发γ射线法测量中子非弹反应截面的方法研究，测量了Fe-56 (n,n’)反应产生的瞬发特征γ射线，给出了的中子非弹反应γ射线产生截面及非弹截面，测量误差<10%。. 本项目以Fe-56样品为例建立了相关的实验方法，此项目完成后，可进一步开展其它能量区间和其它重要核素的中子非弹γ截面测量，给出所需的核数据。