有机闪烁体中快中子引起的光子脉冲分布的研究
发布时间：2021-12-10 15:18
中子探测技术是当前国内外核保障技术研究的重要课题。对中子的探测总体上可分为两类：一类是测量中子注量率；一类是测量中子能谱。中子能谱又包括飞行时间谱和脉冲幅度谱。考虑到安全保护的重要性，尤其在现场应用当中，通过展开光子脉冲幅度分布的中子能谱测定法比飞行时间谱法更有优势。本文主要通过两种方法：解析计算方法和蒙特卡罗模拟方法，来分析得到了快中子与有机闪烁体组成物质之间相互作用产生的光子脉冲分布数据。这种解析方法不需要考虑简化探测器的几何形状和混合辐射场中n/γ甄别问题，只需要在分析过程中做一些合理的近似。主要工作有以下几个方面：1、通过解析方法一步一步分析中子在有机闪烁体中与H原子和C原子碰撞的历史过程，使整个物理过程变得简单透明、一目了然。解析分析过程主要分以下几步进行：首先得到单个中子在H原子和C原子上单次碰撞所沉积能量的分布，并由此得到所产生的光子脉冲分布；再得到单个中子整个碰撞历史产生的光子脉冲分布；最后根据相关碰撞序列发生的概率，得到整个中子碰撞历史产生的总的光子脉冲分布。2、用蒙特卡罗模拟方法分别模拟了能量为1、1.5、2MeV的单能入射中子和两种连续中子源Am-Be源、252C...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中子与原子核相互作用过程
2.1 The Interaction Process Between Neutrons and Nu射)是中子与原子核作用中最常见的方式之一。仍为靶核，中子与靶核并没有发生本质的变性散射、共振弹性散射两种。：当中子靠近原子核时，受核力的作用，中自身部分或全部的能量转移给靶核，整个过散射称为势弹性散射。射：由于中子呈电中性，所以不受库仑力的，复合核处于激发态，在放出一个中子后又射。与原子核相互作用中最简单的形式，也是中作用形式之一，尤其是中子在质子（氢核）靶核，也不论是何种能量的中子，弹性散射是守恒的。如图 2.2 所示。
射带电粒子的中子核反应，用（n，p）或（n，α）表示。由于质子和 α 粒子都是带电粒子，它们从复合核内出来，必须克服库仑势垒，靶核电荷数越大，发射带电粒子的中子核反应就越不容易发生。在目前的中子探测技术中，应用最广泛的是以下几种核反应：1)、 2.31(93.9%)2.79(6.1%)7710LiMeVLiMeVBn (2.5)2)、 Li nH4.786MeV63 (2.6)3)、 He nHp0.764MeV3 (2.7)4)、 N nCp0.627MeV1414 (2.8)②、辐射俘获如果中子的入射动能比靶核内每个核子的平均作用能小时，中子就会与整个原子核发生作用。靶核吸收中子形成复合核，并处于激发态。复合核发射出一个或几个 γ光子而退激回到基态，这个过程就称为辐射俘获（也叫（n，γ）反应）。辐射俘获过程如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体闪烁体探测器中子解谱方法研究现状及发展[J]. 林存宝,刘国福,杨俊,罗晓亮. 核电子学与探测技术. 2011(02)
[2]Be（d,n）反应中子源能谱测量及应用[J]. 张建福,阮锡超,侯龙,李霞,张国光,鲍杰,黄翰雄,聂阳波. 强激光与粒子束. 2011(01)
[3]超快中子探测器闪烁体性能计算[J]. 唐琦,赵宗清,苏明,彭晓世. 强激光与粒子束. 2010(06)
[4]液体闪烁体探测器γ射线测量研究[J]. 王琦,阮锡超,王松林,黄翰雄,聂阳波,周祖英,孔祥忠. 原子核物理评论. 2009(02)
[5]中子测量技术在核保障中的应用[J]. 蒙延泰,王效忠,祝利群. 核电子学与探测技术. 2008(04)
[6]核保障：重要步骤[J]. David Fischer. 国际原子能机构通报. 2007(02)
[7]BC-501A液体闪烁体γ探测效率[J]. 朱传新,陈渊. 核电子学与探测技术. 2004(03)
[8]便携式核材料中子测量系统的研制[J]. 许小明,贾向军,王效忠,刘大鸣. 原子能科学技术. 2003(02)
[9]一套液闪快中子探测系统[J]. 罗永锋,郭春营,林源根,李湘庆,江栋兴. 核电子学与探测技术. 2002(06)
[10]18－27MeV中子能区的有机闪烁体探测器的效率刻度[J]. 王效忠,李安利,白希祥,柳卫平,戚大海,袁媛. 原子能科学技术. 1995(06)
硕士论文
[1]4π球形3He中子探测器的蒙特卡罗模拟研究及设计[D]. 杨巧荣.兰州大学 2011
[2]正比计数管及其屏蔽层厚度的Monte Carlo（MCNP）研究[D]. 刘高杰.河南师范大学 2011
[3]252Cf中子源慢化及屏蔽系统的蒙特卡罗模拟研究[D]. 姜校亮.吉林大学 2010
[4]蒙特卡罗方法在60Co治疗机辐射防护中的应用研究[D]. 刘晖.黑龙江大学 2008
[5]Am-Be中子源屏蔽体的蒙卡模拟与设计[D]. 徐小三.兰州大学 2008
[6]中子慢化法测拌和土水分含量[D]. 陈希军.东北师范大学 2004
本文编号：3532878
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中子与原子核相互作用过程
2.1 The Interaction Process Between Neutrons and Nu射)是中子与原子核作用中最常见的方式之一。仍为靶核，中子与靶核并没有发生本质的变性散射、共振弹性散射两种。：当中子靠近原子核时，受核力的作用，中自身部分或全部的能量转移给靶核，整个过散射称为势弹性散射。射：由于中子呈电中性，所以不受库仑力的，复合核处于激发态，在放出一个中子后又射。与原子核相互作用中最简单的形式，也是中作用形式之一，尤其是中子在质子（氢核）靶核，也不论是何种能量的中子，弹性散射是守恒的。如图 2.2 所示。
射带电粒子的中子核反应，用（n，p）或（n，α）表示。由于质子和 α 粒子都是带电粒子，它们从复合核内出来，必须克服库仑势垒，靶核电荷数越大，发射带电粒子的中子核反应就越不容易发生。在目前的中子探测技术中，应用最广泛的是以下几种核反应：1)、 2.31(93.9%)2.79(6.1%)7710LiMeVLiMeVBn (2.5)2)、 Li nH4.786MeV63 (2.6)3)、 He nHp0.764MeV3 (2.7)4)、 N nCp0.627MeV1414 (2.8)②、辐射俘获如果中子的入射动能比靶核内每个核子的平均作用能小时，中子就会与整个原子核发生作用。靶核吸收中子形成复合核，并处于激发态。复合核发射出一个或几个 γ光子而退激回到基态，这个过程就称为辐射俘获（也叫（n，γ）反应）。辐射俘获过程如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]液体闪烁体探测器中子解谱方法研究现状及发展[J]. 林存宝,刘国福,杨俊,罗晓亮. 核电子学与探测技术. 2011(02)
[2]Be（d,n）反应中子源能谱测量及应用[J]. 张建福,阮锡超,侯龙,李霞,张国光,鲍杰,黄翰雄,聂阳波. 强激光与粒子束. 2011(01)
[3]超快中子探测器闪烁体性能计算[J]. 唐琦,赵宗清,苏明,彭晓世. 强激光与粒子束. 2010(06)
[4]液体闪烁体探测器γ射线测量研究[J]. 王琦,阮锡超,王松林,黄翰雄,聂阳波,周祖英,孔祥忠. 原子核物理评论. 2009(02)
[5]中子测量技术在核保障中的应用[J]. 蒙延泰,王效忠,祝利群. 核电子学与探测技术. 2008(04)
[6]核保障：重要步骤[J]. David Fischer. 国际原子能机构通报. 2007(02)
[7]BC-501A液体闪烁体γ探测效率[J]. 朱传新,陈渊. 核电子学与探测技术. 2004(03)
[8]便携式核材料中子测量系统的研制[J]. 许小明,贾向军,王效忠,刘大鸣. 原子能科学技术. 2003(02)
[9]一套液闪快中子探测系统[J]. 罗永锋,郭春营,林源根,李湘庆,江栋兴. 核电子学与探测技术. 2002(06)
[10]18－27MeV中子能区的有机闪烁体探测器的效率刻度[J]. 王效忠,李安利,白希祥,柳卫平,戚大海,袁媛. 原子能科学技术. 1995(06)
硕士论文
[1]4π球形3He中子探测器的蒙特卡罗模拟研究及设计[D]. 杨巧荣.兰州大学 2011
[2]正比计数管及其屏蔽层厚度的Monte Carlo（MCNP）研究[D]. 刘高杰.河南师范大学 2011
[3]252Cf中子源慢化及屏蔽系统的蒙特卡罗模拟研究[D]. 姜校亮.吉林大学 2010
[4]蒙特卡罗方法在60Co治疗机辐射防护中的应用研究[D]. 刘晖.黑龙江大学 2008
[5]Am-Be中子源屏蔽体的蒙卡模拟与设计[D]. 徐小三.兰州大学 2008
[6]中子慢化法测拌和土水分含量[D]. 陈希军.东北师范大学 2004
本文编号：3532878
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