基于白光中子源的核石墨硼当量测量
发布时间：2021-06-09 07:11
核材料中热中子吸收截面高的杂质会引起堆芯反应性的变化,一般用硼当量表示这些杂质对热中子的吸收,硼当量是衡量核材料纯度的重要指标之一。热中子宏观吸收截面法是硼当量测量的方法之一,测量时采用同位素中子源则精度低,而白光中子源产生的中子强度高、方向性好,且可慢化为热谱,能有效提高硼当量测量精度。本文基于15 MeV电子加速器驱动的白光中子源开展核石墨硼当量测量的研究,利用蒙特卡罗模拟并优化实验方案,对实验数据进行检验与修正,建立核石墨硼当量测量定量分析方法。该方法能快速、准确检测核材料的硼当量,对反应堆的物理设计、安全性评估等具有重要意义。
【文章来源】：原子能科学技术. 2020,54(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
实验结果与MCNP模拟结果对比
对于元素分析法,样品的不均匀性会导致测量结果与实际结果差异较大,基于白光中子源的硼当量测量方法也需分析样品不均匀性的影响。采用上述刻度样品,其中硼当量为170.29 ppm的样品采用4种分布模式。该样品分为4个区域(图3),每个区域对应1个硼当量,每个区域中硼分布均匀,样品总硼当量不变。第1种分布方式为均匀分布,即每个区域的硼当量均为170.29 ppm,其他3种分布方式各区域的硼当量与第1种分布方式的硼当量的倍数关系列于表1,计算结果示于图4。结果显示,A分别为7.54×10-5、7.60×10-5、7.53×10-5、7.58×10-5,拟合度均大于0.998。与第1种分布方式相比,其他3种分布的相对偏差分别为0.8%、0.1%、0.5%,可见样品的不均匀性对该方法的影响远小于对元素分析法的影响。图2 样品密度对刻度参数的影响
样品密度对刻度参数的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]钍铀燃料循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1的基准检验[J]. 王小鹤,胡继峰,陈金根,蔡翔舟,韩建龙. 原子能科学技术. 2019(08)
[2]ICP-AES法测定二氧化镎粉末中的杂质元素[J]. 何南玲,李秀娟,姜国杜,覃波,晁余涛,汪南杰,贺燕,夏占国. 原子能科学技术. 2019(03)
[3]光中子源上吸收片功能研究[J]. 朱亮,刘龙祥,王宏伟,马余刚,李琛,张国强,张松,钟晨,曹喜光,张桂林,陈金根,蔡翔舟,韩建龙,胡继峰,王小鹤. 原子核物理评论. 2016(03)
[4]Neutron time-of-flight spectroscopy measurement using a waveform digitizer[J]. 刘龙祥,王宏伟,马余刚,曹喜光,蔡翔舟,陈金根,张桂林,韩建龙,张国强,胡继峰,王小鹤. Chinese Physics C. 2016(05)
[5]ICP-MS measurement of uranium and thorium contents in minerals in China[J]. Liang-Liang Yin,Qing Tian,Xian-Zhang Shao,Bao-Ming Shen,Xu Su,Yan-Qin Ji. Nuclear Science and Techniques. 2016(01)
[6]高温气冷堆核级石墨相关问题研究[J]. 赵木. 核安全. 2014(04)
[7]电子直线加速器驱动的光中子源装置的研制[J]. 王宏伟,陈金根,蔡翔舟,林作康,马余刚,张桂林,李琛,方德清,张松,张国强,曹喜光,钟晨,卢飞,曹云,胡瑞荣,金江,胡建辉,陈伟良,黄建平,王纳秀,韩建龙,康国国,杜龙,王玉廷,朱亮,常乐,周晨升. 核技术. 2014(10)
[8]激光质谱的研究现状与进展[J]. 李金英,王凡,赵永刚,郭冬发,崔海平,肖国平. 原子能科学技术. 2012(10)
[9]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[10]杂质硼在高温气冷堆中的燃耗特性[J]. 赵晶,李富,魏春琳. 原子能科学技术. 2012(02)
本文编号：3220194
【文章来源】：原子能科学技术. 2020,54(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
实验结果与MCNP模拟结果对比
对于元素分析法,样品的不均匀性会导致测量结果与实际结果差异较大,基于白光中子源的硼当量测量方法也需分析样品不均匀性的影响。采用上述刻度样品,其中硼当量为170.29 ppm的样品采用4种分布模式。该样品分为4个区域(图3),每个区域对应1个硼当量,每个区域中硼分布均匀,样品总硼当量不变。第1种分布方式为均匀分布,即每个区域的硼当量均为170.29 ppm,其他3种分布方式各区域的硼当量与第1种分布方式的硼当量的倍数关系列于表1,计算结果示于图4。结果显示,A分别为7.54×10-5、7.60×10-5、7.53×10-5、7.58×10-5,拟合度均大于0.998。与第1种分布方式相比,其他3种分布的相对偏差分别为0.8%、0.1%、0.5%,可见样品的不均匀性对该方法的影响远小于对元素分析法的影响。图2 样品密度对刻度参数的影响
样品密度对刻度参数的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]钍铀燃料循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1的基准检验[J]. 王小鹤,胡继峰,陈金根,蔡翔舟,韩建龙. 原子能科学技术. 2019(08)
[2]ICP-AES法测定二氧化镎粉末中的杂质元素[J]. 何南玲,李秀娟,姜国杜,覃波,晁余涛,汪南杰,贺燕,夏占国. 原子能科学技术. 2019(03)
[3]光中子源上吸收片功能研究[J]. 朱亮,刘龙祥,王宏伟,马余刚,李琛,张国强,张松,钟晨,曹喜光,张桂林,陈金根,蔡翔舟,韩建龙,胡继峰,王小鹤. 原子核物理评论. 2016(03)
[4]Neutron time-of-flight spectroscopy measurement using a waveform digitizer[J]. 刘龙祥,王宏伟,马余刚,曹喜光,蔡翔舟,陈金根,张桂林,韩建龙,张国强,胡继峰,王小鹤. Chinese Physics C. 2016(05)
[5]ICP-MS measurement of uranium and thorium contents in minerals in China[J]. Liang-Liang Yin,Qing Tian,Xian-Zhang Shao,Bao-Ming Shen,Xu Su,Yan-Qin Ji. Nuclear Science and Techniques. 2016(01)
[6]高温气冷堆核级石墨相关问题研究[J]. 赵木. 核安全. 2014(04)
[7]电子直线加速器驱动的光中子源装置的研制[J]. 王宏伟,陈金根,蔡翔舟,林作康,马余刚,张桂林,李琛,方德清,张松,张国强,曹喜光,钟晨,卢飞,曹云,胡瑞荣,金江,胡建辉,陈伟良,黄建平,王纳秀,韩建龙,康国国,杜龙,王玉廷,朱亮,常乐,周晨升. 核技术. 2014(10)
[8]激光质谱的研究现状与进展[J]. 李金英,王凡,赵永刚,郭冬发,崔海平,肖国平. 原子能科学技术. 2012(10)
[9]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[10]杂质硼在高温气冷堆中的燃耗特性[J]. 赵晶,李富,魏春琳. 原子能科学技术. 2012(02)
本文编号：3220194
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