Nelson数法测量缓发中子有效份额βeff
发布时间：2020-04-15 06:08
【摘要】：原子核裂变放出的中子,99%以上是在10-17s～10-14S内发射出来的瞬发中子,还有不足1%的在零点几秒到几分钟之间发射出来的缓发中子。缓发中子的发射时间比瞬发中子要长得多,反应堆的控制和运行正是依靠这种缓发效应才得以实现。缓发中子有效份额βeff是反应堆的一个基本参数,其不仅是反应性测量的基础数据,还能作为宏观积分参数用于核数据的检验工作。测量缓发中子有效份额βeff的实验在国内外都较少。国内目前尚无在快临界装置上成功测量βeff的实验,亟需开展实验研究工作。实验测量采用Nelson数法,该方法准确、对理论依赖性低,比其他测量技术更有优势。本文围绕Nelson数法测量缓发中子有效份额βeff的三个关键问题开展研究：关键参数、关键实验条件、探测系统n-γ分辨性能。在关键参数的确定中,通过DOT程序与MCNP程序计算了空间修正因子g和外中子源有效性系数g*的值；结合待测反应堆的燃料与中子能谱,选定了每次裂变产生的瞬发中子数vp和弥散宽度Dv的值。在关键实验条件的优化中,采用模拟的方法以及建立一个评价参数,确定了外中子源强度S的最优值和反应性ρs的最优范围。在探测系统n-γ分辨性能的优化中,模拟研究了Y射线对Rossi-α测量结果的影响规律。可用的、符合响应时间要求的探测器仅有n-γ分辨性能较差的锂玻璃闪烁体。为了降低γ射线的干扰,实验中采取铅屏蔽Y射线、更薄的锂玻璃闪烁体、脉冲幅度甄别三个措施优化了探测系统的n-γ分辨性能。最后,βeff测量实验在缓发临界状态以及6个次临界状态进行了Rossi-α测量。通过分析测量结果随反应性的变化规律,发现γ射线对测量有一定的影响,并确定了测量结果的不确定度。求得6个测量点的βeff值后,测量得到了快临界装置的缓发中子有效份额βeff=0.00712,不确定度为7.55%。通过本文的研究和实验测量工作,建立了基于Nelson数法测量缓发中子有效份额βeff的技术,成功测得快临界装置的缓发中子有效份额βeff值。该项测量方法还能应用于其他类似的临界装置上。
【图文】：
绝大多数ｙ射线在中子发射之后发出。Ｗ上发射中子和ｙ射线的过程分别在逡逑裂变后小于１０－Ｋｓ和小于１０－ｉｉｓ这样短的时间内完成。这些中子和Ｙ射线分别称为瞬发逡逑裂变中子和瞬发裂变Ｙ射线。图１．１中展示了裂变后的现象。逡逑ｙ射线ＷｉｓＶ逦瞬|樱祝螅箦位豪贾凶渝义希蕹跛槠卞澹叔危义希В迹浚ǎ峰澹皱澹，
本文编号：2628225
【图文】：
绝大多数ｙ射线在中子发射之后发出。Ｗ上发射中子和ｙ射线的过程分别在逡逑裂变后小于１０－Ｋｓ和小于１０－ｉｉｓ这样短的时间内完成。这些中子和Ｙ射线分别称为瞬发逡逑裂变中子和瞬发裂变Ｙ射线。图１．１中展示了裂变后的现象。逡逑ｙ射线ＷｉｓＶ逦瞬|樱祝螅箦位豪贾凶渝义希蕹跛槠卞澹叔危义希В迹浚ǎ峰澹皱澹，
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