钍基熔盐堆中子能谱测量方法的研究
发布时间：2021-07-10 20:32
中子能谱对于核工程、核物理及核实验的研究工作有重要的意义，特别是对于新型堆的设计和建造，中子能谱的测量可为堆参数设计的合理性提供参考。本文采用理论与实验相结合的方法，重点就如何提高活化法测量中子能谱的精度及实验中所涉及的相关问题作了深入研究，为测量钍基熔盐堆内特殊环境下的中子能谱提供测量方案。本论文共分为八个部分，第一部分为引言，主要介绍钍基熔盐堆建造的背景及中子能谱测量对新型堆-钍基熔盐堆的意义；第二部分为中子能谱的理论计算方法，从中子输运方程着手，阐述了确定论方法和蒙特卡罗法的基本原理及其发展和应用，将两种方法的优缺点进行比较，结合本研究的需要，选用基于蒙特卡罗思想的MCNP计算程序作为本文中子能谱理论模拟计算的主要工具；第三部分为中子能谱的测量方法，从中子的特性开始，研究探测中子的原理，根据中子与物质作用的基本原理，结合不同中子源类型及中子场的特点，逐步介绍各种中子能谱测量的方法，综合考虑决定采用活化法测量中子能谱；第四部分为活化法测量中子能谱，首先从理论计算与实验测定两方面介绍活化法测量中子能谱的基本原理，然后介绍解谱的方法及解谱程序，详细分析了解谱程序SAND-Ⅱ和MSIT的...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
第一章 引言
1.1 熔盐堆建造的背景
1.2 熔盐堆研究的历史
1.3 中子能谱测量的意义
1.4 研究内容
第二章 中子能谱的理论计算方法
2.1 中子输运方程
2.2 中子输运方程的数值计算方法
2.2.1 确定论数值计算方法
2.2.2 非确定论数值计算方法
2.3 MCNP 的介绍
第三章 中子能谱的测量方法
3.1 探测中子的原理
3.1.1 核反应
3.1.2 核反冲
3.1.3 核裂变
3.1.4 活化
3.2 中子能谱测量的历史与现状
3.3 中子能谱仪
3.3.1 性能参数
3.3.2 飞行时间谱仪
3.3.3 反冲质子谱仪
3.3.4 3He 谱仪
3.3.5 6Li 谱仪
3.3.6 Bonner 球中子谱仪
3.3.7 活化探测器
第四章 活化法测量中子能谱
4.1 活化法测量中子能谱的基本原理
4.1.1 中子能谱模拟计算单核反应率
4.1.2 实验测定单核反应率的过程
4.2 基于活化法的中子能谱求解方法
4.2.1 迭代法
4.2.2 待定系数法
4.2.3 蒙特卡罗法
4.3 解谱程序
4.3.1 SAND-Ⅱ程序
4.3.2 MSIT 程序
4.4 群截面的加工
4.4.1 厚度对群截面的影响
4.4.2 温度对群截面的影响
第五章 活化材料与高纯锗探测器的研究
5.1 活化材料的选择原则
5.2 活化箔的制备
5.3 高纯锗探测器
5.3.1 探测效率的定义
5.3.2 HPGe 探测器探测效率的实验刻度
5.4 高纯锗探测器
5.4.1 建立模型
5.4.2 面源与点源探测效率的比较
5.5 源的自吸收
第六章 活化法测量中子能谱的实验
6.1 西安脉冲堆辐照实验
6.1.1 西安脉冲堆简介
6.1.2 实验测定单核反应率
6.1.3 SAND-Ⅱ和 MSIT 解谱结果
6.1.4 SAND-Ⅱ中平滑处理对解谱结果的影响
6.1.5 解谱结果的不确定度分析
6.1.6 初始谱对解谱结果的影响
6.1.7 中子能谱的估算
6.2 原型微堆内辐照座中子能谱的测量
6.2.1 原型微堆简介
6.2.2 原型微堆内辐照座中子能谱的模拟计算
6.2.3 实验过程及解谱结果
6.3 测量结果的偏差来源
第七章 拟建反应堆中子能谱的理论计算与测量方案
7.1 拟建反应堆简介
7.2 拟建反应堆反射层内中子能谱的模拟计算
7.3 拟建反应堆堆芯内中子能谱的模拟计算
7.4 测量方案
7.4.1 所采用的活化材料
7.4.2 所采用的“兔盒”
第八章 结论与展望
参考文献
作者简历
文章发表情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国先进研究堆中子飞行时间谱仪的设计与建造[J]. 余周香,刘蕴韬,梁峰,陈东风. 原子能科学技术. 2013(05)
[2]Bonner球谱仪对Pu-Be源中子能谱的测量[J]. 宋逢泉,祝庆军,廖燕飞,宋钢. 核科学与工程. 2013(01)
[3]用于中子能谱测量的反冲质子磁谱仪[J]. 唐琦,陈家斌,宋仔峰,詹夏宇. 强激光与粒子束. 2012(12)
[4]中国评价核数据库（CENDL-3.1）中233U的更新和改进[J]. 于保生,陈国长,张华. 中国原子能科学研究院年报. 2011(00)
[5]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)
[6]3He半导体夹心中子能谱仪[J]. 李俊杰,蒋勇,郑春. 核技术. 2011(09)
[7]紧凑型磁质子反冲谱仪磁分析系统的能量刻度[J]. 祁建敏,周林,蒋世伦,彭太平. 原子能科学技术. 2011(07)
[8]西安脉冲堆3He快中子夹心谱仪的方案设计[J]. 江新标,张文首,杨宁,袁大庆,屠荆. 核技术. 2009(04)
[9]活化法测量中子活化在线分析系统样品处的中子能谱[J]. 王松林,孔祥忠,邓勇军,拓飞,王琦,位金锋,李永明. 原子核物理评论. 2009(01)
[10]应用蒙特卡罗方法确定NaI探测器的点源效率函数及其参数[J]. 张富利,曲德成,杨国山. 核技术. 2007(03)
博士论文
[1]磁质子反冲谱仪的研制与实验研究[D]. 祁建敏.清华大学 2011
[2]关于蒙特卡罗及拟蒙特卡罗方法的若干研究[D]. 雷桂媛.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于辐射传输方程高阶球谐近似模型的时域DOT/FDOT成像方法研究[D]. 马文娟.天津大学 2012
[2]基于离散纵标法的三维中子/光子输运程序开发[D]. 王伟金.华北电力大学 2012
[3]求解非线性方程的几种新的迭代法研究[D]. 程桂贤.浙江师范大学 2012
[4]高纯锗探测器探测效率的MCNP模拟[D]. 张建芳.吉林大学 2009
[5]辐射问题的球谐函数—离散坐标法研究[D]. 史萌.哈尔滨工业大学 2008
[6]粒子输运的确定性问题并行算法研究[D]. 周涤宇.国防科学技术大学 2007
本文编号：3276616
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
图目录
表目录
第一章 引言
1.1 熔盐堆建造的背景
1.2 熔盐堆研究的历史
1.3 中子能谱测量的意义
1.4 研究内容
第二章 中子能谱的理论计算方法
2.1 中子输运方程
2.2 中子输运方程的数值计算方法
2.2.1 确定论数值计算方法
2.2.2 非确定论数值计算方法
2.3 MCNP 的介绍
第三章 中子能谱的测量方法
3.1 探测中子的原理
3.1.1 核反应
3.1.2 核反冲
3.1.3 核裂变
3.1.4 活化
3.2 中子能谱测量的历史与现状
3.3 中子能谱仪
3.3.1 性能参数
3.3.2 飞行时间谱仪
3.3.3 反冲质子谱仪
3.3.4 3He 谱仪
3.3.5 6Li 谱仪
3.3.6 Bonner 球中子谱仪
3.3.7 活化探测器
第四章 活化法测量中子能谱
4.1 活化法测量中子能谱的基本原理
4.1.1 中子能谱模拟计算单核反应率
4.1.2 实验测定单核反应率的过程
4.2 基于活化法的中子能谱求解方法
4.2.1 迭代法
4.2.2 待定系数法
4.2.3 蒙特卡罗法
4.3 解谱程序
4.3.1 SAND-Ⅱ程序
4.3.2 MSIT 程序
4.4 群截面的加工
4.4.1 厚度对群截面的影响
4.4.2 温度对群截面的影响
第五章 活化材料与高纯锗探测器的研究
5.1 活化材料的选择原则
5.2 活化箔的制备
5.3 高纯锗探测器
5.3.1 探测效率的定义
5.3.2 HPGe 探测器探测效率的实验刻度
5.4 高纯锗探测器
5.4.1 建立模型
5.4.2 面源与点源探测效率的比较
5.5 源的自吸收
第六章 活化法测量中子能谱的实验
6.1 西安脉冲堆辐照实验
6.1.1 西安脉冲堆简介
6.1.2 实验测定单核反应率
6.1.3 SAND-Ⅱ和 MSIT 解谱结果
6.1.4 SAND-Ⅱ中平滑处理对解谱结果的影响
6.1.5 解谱结果的不确定度分析
6.1.6 初始谱对解谱结果的影响
6.1.7 中子能谱的估算
6.2 原型微堆内辐照座中子能谱的测量
6.2.1 原型微堆简介
6.2.2 原型微堆内辐照座中子能谱的模拟计算
6.2.3 实验过程及解谱结果
6.3 测量结果的偏差来源
第七章 拟建反应堆中子能谱的理论计算与测量方案
7.1 拟建反应堆简介
7.2 拟建反应堆反射层内中子能谱的模拟计算
7.3 拟建反应堆堆芯内中子能谱的模拟计算
7.4 测量方案
7.4.1 所采用的活化材料
7.4.2 所采用的“兔盒”
第八章 结论与展望
参考文献
作者简历
文章发表情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国先进研究堆中子飞行时间谱仪的设计与建造[J]. 余周香,刘蕴韬,梁峰,陈东风. 原子能科学技术. 2013(05)
[2]Bonner球谱仪对Pu-Be源中子能谱的测量[J]. 宋逢泉,祝庆军,廖燕飞,宋钢. 核科学与工程. 2013(01)
[3]用于中子能谱测量的反冲质子磁谱仪[J]. 唐琦,陈家斌,宋仔峰,詹夏宇. 强激光与粒子束. 2012(12)
[4]中国评价核数据库（CENDL-3.1）中233U的更新和改进[J]. 于保生,陈国长,张华. 中国原子能科学研究院年报. 2011(00)
[5]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)
[6]3He半导体夹心中子能谱仪[J]. 李俊杰,蒋勇,郑春. 核技术. 2011(09)
[7]紧凑型磁质子反冲谱仪磁分析系统的能量刻度[J]. 祁建敏,周林,蒋世伦,彭太平. 原子能科学技术. 2011(07)
[8]西安脉冲堆3He快中子夹心谱仪的方案设计[J]. 江新标,张文首,杨宁,袁大庆,屠荆. 核技术. 2009(04)
[9]活化法测量中子活化在线分析系统样品处的中子能谱[J]. 王松林,孔祥忠,邓勇军,拓飞,王琦,位金锋,李永明. 原子核物理评论. 2009(01)
[10]应用蒙特卡罗方法确定NaI探测器的点源效率函数及其参数[J]. 张富利,曲德成,杨国山. 核技术. 2007(03)
博士论文
[1]磁质子反冲谱仪的研制与实验研究[D]. 祁建敏.清华大学 2011
[2]关于蒙特卡罗及拟蒙特卡罗方法的若干研究[D]. 雷桂媛.浙江大学 2003
硕士论文
[1]基于辐射传输方程高阶球谐近似模型的时域DOT/FDOT成像方法研究[D]. 马文娟.天津大学 2012
[2]基于离散纵标法的三维中子/光子输运程序开发[D]. 王伟金.华北电力大学 2012
[3]求解非线性方程的几种新的迭代法研究[D]. 程桂贤.浙江师范大学 2012
[4]高纯锗探测器探测效率的MCNP模拟[D]. 张建芳.吉林大学 2009
[5]辐射问题的球谐函数—离散坐标法研究[D]. 史萌.哈尔滨工业大学 2008
[6]粒子输运的确定性问题并行算法研究[D]. 周涤宇.国防科学技术大学 2007
本文编号：3276616
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3276616.html
