中子

C 是一種常見(jiàn)的中子吸收材料，具有密度低、硬度高、耐磨性好和化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其自身具有很高的持有氦的能力，氦釋放率較低，腫脹也比較小，但由于較高的熱壓燒結(jié)成本及本身較差的韌性而制約了其在屏蔽材料領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用［1］。Al-B4C 復(fù)合材料能夠兼具B4C 材料的高硬度與金屬Al 良好的韌性，同時(shí)保證了材料低密度的特性，目前該材料已廣泛應(yīng)用于核燃料貯存、中子源防護(hù)、核設(shè)施退役等領(lǐng)域［2-3］。由于輻照試驗(yàn)受中子源的限制，成本高且難度較大，因此有必

相互作用產(chǎn)生大量中子,中子入射航空電子系統(tǒng)會(huì)引發(fā)電子器件發(fā)生單粒子效應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致器件出現(xiàn)邏輯狀態(tài)改變、功能故障等現(xiàn)象,威脅航電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性[1]。地面核電站、乏燃料后處理廠等核工業(yè)場(chǎng)景中的中子輻射會(huì)對(duì)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)器人等的運(yùn)行可靠性造成影響。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,器件特征尺寸越來(lái)越小、集成度越來(lái)越高,輻射敏感性日益增強(qiáng),中子單粒子效應(yīng)也越來(lái)越受到廣泛重視。為評(píng)估器件抗中子單粒子效應(yīng)的能力,開(kāi)展地面加速器中子輻照實(shí)驗(yàn)是國(guó)內(nèi)外最常用的手

引言反應(yīng)堆現(xiàn)場(chǎng)中子能譜測(cè)量具有重要意義。在傳統(tǒng)的CPR1000型核電機(jī)組設(shè)計(jì)中，通過(guò)獲得的中子能譜可以評(píng)估反應(yīng)堆設(shè)施的設(shè)計(jì)情況，并對(duì)未來(lái)設(shè)計(jì)新的堆型提供參考。此外，利用獲取的中子能譜可得到準(zhǔn)確的中子周圍劑量當(dāng)量和個(gè)人劑量當(dāng)量等實(shí)用量，為現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供更加準(zhǔn)確的劑量評(píng)估數(shù)據(jù)。對(duì)于輻射防護(hù)實(shí)用量和防護(hù)量來(lái)說(shuō)，理論上講，最準(zhǔn)確的方法是獲得準(zhǔn)確中子能譜數(shù)據(jù)，然后利用中子注量-劑量當(dāng)量轉(zhuǎn)換系數(shù)或者中子能量-某器官組織的劑量轉(zhuǎn)換系數(shù)給出中子周圍劑量當(dāng)量和中子個(gè)人劑

92）1 引 言中子具有電中性、高透力、同位素分辨、輕元素靈敏、磁矩等特性，是一種研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和微觀世界運(yùn)動(dòng)規(guī)律的有效手段。中子散射技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于納米、超導(dǎo)、磁性、生物等有機(jī)和無(wú)機(jī)新材料的表界面、結(jié)構(gòu)、相變和磁學(xué)等特性的科學(xué)研究中，其發(fā)展水平和應(yīng)用程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技綜合實(shí)力的主要標(biāo)志之一[1］。在中子散射實(shí)驗(yàn)中，被測(cè)樣品處中子束的亮度決定了實(shí)驗(yàn)的效率和精度，因此提升中子束亮度成為當(dāng)下中子散射技術(shù)發(fā)展的第一要?jiǎng)?wù)[2］。為了輸出高亮度的中子束，美國(guó)

測(cè)量，但對(duì)其用于中子探測(cè)并沒(méi)有太多研究者關(guān)注。事實(shí)上，溴化鑭晶體中的溴、鑭及少量的鈰能夠與中子發(fā)生相互作用，產(chǎn)生次級(jí)粒子，如退激γ射線、質(zhì)子、氘核、α粒子等。對(duì)這些產(chǎn)物粒子進(jìn)行測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)溴化鑭中子探測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其對(duì)中子/γ混合輻射場(chǎng)測(cè)量。為尋找可用于溴化鑭直接探測(cè)中子的次級(jí)粒子，本文從中子與原子核反應(yīng)的物理過(guò)程出發(fā)，分析與討論中子與溴化鑭晶體發(fā)生的各種反應(yīng)，確立了能夠用于中子探測(cè)的反應(yīng)類型及產(chǎn)物，并采用蒙特卡羅模擬的方法，確定了用于溴化鑭中子探測(cè)的中子特

12)0 引 言中子應(yīng)用技術(shù)在測(cè)井、探傷、照相等領(lǐng)域不斷發(fā)展,中子發(fā)生器作為放射性同位素中子源的替代品,具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),如可關(guān)斷性和單能性[1],其研究和應(yīng)用技術(shù)也在一直進(jìn)步。常規(guī)中子測(cè)井通常使用镅鈹同位素中子源作為放射源,近年來(lái)各國(guó)對(duì)測(cè)井環(huán)保要求越來(lái)越高,有些地區(qū)甚至禁止使用化學(xué)放射源測(cè)井。采用中子發(fā)生器替代化學(xué)源,可以很好地解決測(cè)井環(huán)保問(wèn)題,并且由于中子脈沖時(shí)序可控,除了孔隙度還可以進(jìn)行碳氧比能譜、地層元素、密度、剩余油飽和度等多種參數(shù)測(cè)量。中子產(chǎn)額是

于散裂反應(yīng)的白光中子源具有中子產(chǎn)額高和能區(qū)覆蓋范圍寬等特點(diǎn)，可應(yīng)用于核數(shù)據(jù)測(cè)量、基礎(chǔ)核物理實(shí)驗(yàn)、中子輻照效應(yīng)研究及探測(cè)器標(biāo)定等研究領(lǐng)域。中國(guó)原子能科學(xué)研究院100 MeV質(zhì)子回旋加速器的白光中子束線正是服務(wù)于上述領(lǐng)域的一個(gè)重要的多用途白光中子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文利用蒙特卡羅程序FLUKA[1-2]，根據(jù)100 MeV回旋加速器白光中子靶及實(shí)驗(yàn)終端的空間結(jié)構(gòu)[3]，優(yōu)化了幾何模型，計(jì)算了0°方向與15°方向白光中子束線實(shí)驗(yàn)終端的中子能譜和注量，根據(jù)中子準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)

中國(guó)散裂中子源大氣中子輻照譜儀近日成功出束，標(biāo)志著譜儀設(shè)備研制與安裝成功。束流性能測(cè)試表明，已測(cè)工況的中子束尺寸與分布、中子能譜、通量等重要參數(shù)與預(yù)期相符。此臺(tái)譜儀可提供與大氣中子能譜相匹配、能量范圍覆蓋毫電子伏特至吉電子伏特（MeV～GeV）的高通量中子束流。

9)5) (散裂中子源科學(xué)中心,東莞 523803)鋰是熔鹽堆燃料載體鹽的主要材料之一,其中子核反應(yīng)截面數(shù)據(jù)是熔鹽堆芯中子物理設(shè)計(jì)及堆芯長(zhǎng)期安全運(yùn)行中的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù).本工作基于中國(guó)散裂中子源反角白光中子束線(CSNS Back-n)飛行時(shí)間譜儀,利用中子全截面測(cè)量譜儀(NTOX),采用透射法測(cè)量了天然鋰中子全截面.實(shí)驗(yàn)中,中子飛行距離約為76.0 m,采用15.0 mm 和8.00 mm 兩種厚度的天然鋰金屬樣品,在0.4 eV—20 MeV 中子能量范圍

13)1 引 言中子周圍劑量當(dāng)量?jī)x是用于各種場(chǎng)所或環(huán)境下中子輻射水平監(jiān)測(cè)的設(shè)備。為確保儀器處于良好的技術(shù)狀態(tài)，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要定期對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)[1,2]。目前，國(guó)內(nèi)外的中子周圍劑量當(dāng)量?jī)x的校準(zhǔn)規(guī)程中依然主要使用同位素中子源對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)[3～6]。相比于同位素中子源，D-D中子源有著便于攜帶、在非運(yùn)行過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的放射性等諸多優(yōu)點(diǎn)[7]。所以，加速器中子源是一種非常適用于中子周圍劑量當(dāng)量?jī)x校準(zhǔn)的中子源，其擁有良好的安全性與環(huán)境適應(yīng)能力。

00045)傳統(tǒng)中子照相技術(shù)是利用白光中子束對(duì)物體進(jìn)行透射成像[1-4]，探測(cè)其內(nèi)部的成分和結(jié)構(gòu)信息，在基礎(chǔ)研究和工業(yè)無(wú)損檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用[5-7]。近年來(lái)，能量選擇成像、相位襯度成像、極化中子成像等先進(jìn)中子照相技術(shù)得到快速發(fā)展[8-10]。能量選擇成像技術(shù)利用布拉格邊效應(yīng)選擇特定波長(zhǎng)的中子進(jìn)行成像，能實(shí)現(xiàn)常規(guī)白光中子照相技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，如提高對(duì)比度、應(yīng)變/應(yīng)力分布、織構(gòu)測(cè)量和相變分析等，在Fe、Al、Ni、Cu、Zr等具有明顯布拉格邊效應(yīng)的工程材

物理學(xué)家對(duì)中子壽命進(jìn)行了有史以來(lái)精確度最高的測(cè)量。相關(guān)結(jié)果2021年10月13日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。通過(guò)一項(xiàng)利用磁場(chǎng)捕捉超冷中子的實(shí)驗(yàn)，研究人員測(cè)得亞原子粒子衰變的平均時(shí)間為877.75 s。該計(jì)算結(jié)果的精度是同類測(cè)量結(jié)果精度的兩倍，與理論計(jì)算結(jié)果一致。但他們沒(méi)有解釋為什么在其他實(shí)驗(yàn)中，中子壽命的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)了近10 s。大多數(shù)存在于自然界中的中子都是非放射性原子核的一部分，此時(shí)它們基本是永恒的。但孤立中子——如核裂變產(chǎn)生的中子，是不穩(wěn)定的，會(huì)衰變?yōu)橘|(zhì)

取向熱解石墨單色中子束級(jí)次分析王子軍，李天富，余周香，劉榮燈，李玉慶，賀林峰，劉蘊(yùn)韜，孫凱*（中國(guó)原子能科學(xué)研究院，北京102413）高取向熱解石墨HOPG具有優(yōu)異的中子反射性能，在中子散射技術(shù)中廣泛用作中子單色器，而使用它獲得單色中子時(shí)可能會(huì)伴隨嚴(yán)重的次級(jí)污染。本文分別使用晶體衍射方法和飛行時(shí)間方法，分離出HOPG單色后的初級(jí)、次級(jí)和三級(jí)衍射束，并測(cè)量得到了各級(jí)次中子的相對(duì)強(qiáng)度。測(cè)量結(jié)果顯示，在沒(méi)有冷中子源時(shí)，中國(guó)先進(jìn)研究堆反射譜儀樣品位置中子束次級(jí)含量

打靶后會(huì)產(chǎn)生次級(jí)中子，而次級(jí)中子能量較高，最高可達(dá)質(zhì)子最大能量，所以質(zhì)子加速器治療機(jī)房中會(huì)存在復(fù)雜的次級(jí)輻射，對(duì)于輻射防護(hù)來(lái)說(shuō)次級(jí)中子是重要目標(biāo)之一［3］。質(zhì)子加速器機(jī)房中多采用普通混凝土中嵌入鐵板進(jìn)行屏蔽。中子與物質(zhì)的相互作用比較復(fù)雜，主要有散射和吸收兩種，其作用方式與中子能量有關(guān)。鐵本身并不是非常有效的中子屏蔽材料，但由于它的自身屬性，可以通過(guò)非彈性散射減慢能量高于847 keV的中子［4-7］。而能量低于這個(gè)閾值的中子在鐵中只能通過(guò)彈性散射損失能量，

102413)中子劑量是核電站必要的常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。常用的中子劑量監(jiān)測(cè)儀表主要有兩類：一類是針對(duì)個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)的中子個(gè)人劑量計(jì)；另一類是針對(duì)場(chǎng)所監(jiān)測(cè)的中子周圍劑量當(dāng)量率儀。目前國(guó)內(nèi)中子劑量?jī)x表的常規(guī)檢定主要在241Am-Be和252Cf中子源參考輻射場(chǎng)中進(jìn)行[1-2]。壓水堆工作場(chǎng)所的中子譜是由燃料棒內(nèi)的235U裂變中子(裂變中子譜)經(jīng)過(guò)重生物屏蔽材料的慢化和散射形成，包括沒(méi)有發(fā)生碰撞的高能中子、近似1/En依賴的散射中子和熱中子[3]，能量范圍一般在熱能～

已尤為重要?；?span id="j5i0abt0b" class="hl">中子與特殊核材料，如鈾和钚，發(fā)生核反應(yīng)，對(duì)裂變中子進(jìn)行成像，已逐漸成為一種有效應(yīng)對(duì)被屏蔽核材料非法轉(zhuǎn)運(yùn)的檢測(cè)手段[2-5]，其中，基于熱中子的檢測(cè)和成像技術(shù)[3-5]，由于熱中子與特殊核材料較大的反應(yīng)截面，具備檢測(cè)下限低的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在核材料非法轉(zhuǎn)運(yùn)檢測(cè)方面具有重要應(yīng)用。為提高該檢測(cè)和成像系統(tǒng)的熱中子通量和空間分辨，需對(duì)慢化后的熱中子進(jìn)行準(zhǔn)直。本文提出一種基于含釓(Gd)玻璃纖維面板結(jié)構(gòu)的新型中子準(zhǔn)直器，并利用蒙特卡羅方法對(duì)其進(jìn)行仿真模擬，

γ/γ′）、光致中子反應(yīng)（γ，n）、光致帶電粒子反應(yīng)（γ，p/d/t/α）、光致裂變（γ，fission）等，其中光致中子反應(yīng)（簡(jiǎn)稱光中子反應(yīng)）是光核反應(yīng)最重要的一類反應(yīng)，截面在10～30 MeV能區(qū)的寬共振峰（即偶極巨共振GDR峰）反映出原子核集體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，在中子發(fā)射閾值附近的可分辨共振峰（即矮共振PDR 峰）反映出原子核能級(jí)結(jié)構(gòu)和中子-質(zhì)子相對(duì)分布（即中子皮）等信息。恒星演化中重元素主要通過(guò)快中子俘獲過(guò)程（rprocess）和慢中子俘獲過(guò)程（s-pr

物理特性分析時(shí)，中子價(jià)值往往可提供重要的幫助。中子價(jià)值的求解在確定論程序中較為容易，只需對(duì)中子輸運(yùn)方程的共軛方程進(jìn)行求解，其求解過(guò)程和中子通量密度的求解同樣容易。然而，對(duì)于蒙特卡羅程序（簡(jiǎn)稱蒙卡程序），中子價(jià)值的求解則相對(duì)較為困難。中子價(jià)值的定義為：臨界系統(tǒng)中，在某一位置投入某一能量和運(yùn)動(dòng)方向的中子，由該中子引起的對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定功率的貢獻(xiàn)，即為該中子的價(jià)值。美國(guó)的Hurwitz還指出：臨界系統(tǒng)中，由1個(gè)中子引起的每代裂變次數(shù)在代數(shù)趨于無(wú)窮時(shí)（此時(shí)中子分布已趨于

064)在加速器中子源大廳內(nèi)，利用加速器加速帶電粒子轟擊靶材可產(chǎn)生準(zhǔn)單能中子，現(xiàn)已廣泛用于研究中子物理、中子反應(yīng)截面以及中子探測(cè)器標(biāo)定等。源中子在出射后，會(huì)與周圍環(huán)境(如空氣、墻壁等)發(fā)生多種類型的反應(yīng)，而經(jīng)過(guò)多次相互作用的散射中子也可能被實(shí)驗(yàn)中的靈敏材料(如靶、探測(cè)器等)接收并產(chǎn)生響應(yīng)，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大干擾。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(International Organization for Standardization, ISO)推薦了兩種方法定量分析

0049)反應(yīng)堆中子探測(cè)器主要用于反應(yīng)堆的信息監(jiān)測(cè)或重構(gòu)，這個(gè)過(guò)程同時(shí)依賴于模擬計(jì)算信息與探測(cè)器測(cè)量信息(電流信號(hào))，能否將中子探測(cè)器測(cè)量獲得的電流信號(hào)與反應(yīng)堆物理模擬計(jì)算得到的計(jì)算信息有效結(jié)合，是關(guān)系最終測(cè)量結(jié)果是否精確的關(guān)鍵。目前這種關(guān)系的建立有兩種途徑：第1種是認(rèn)為中子探測(cè)器電流信號(hào)與測(cè)點(diǎn)所在區(qū)域(通常是儀表測(cè)量管)的中子通量存在線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，以西屋公司的APA程序?yàn)榇?，這種方法需依賴高精度的中子通量重構(gòu)方法以及在組件計(jì)算中對(duì)探測(cè)器的精確模擬；第2

場(chǎng)及缺陷無(wú)損探測(cè)中子譜儀[2]，主要用于工程應(yīng)用中大型關(guān)鍵部件制造過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力[3]、織構(gòu)分布[4]和缺陷情況的無(wú)損測(cè)定。為滿足大型部件的測(cè)試所需的空間，該中子譜儀將建設(shè)于CARR的導(dǎo)管大廳。該區(qū)域前后邊界距反應(yīng)堆出口約17～24 m，需使用熱中子導(dǎo)管傳輸系統(tǒng)對(duì)中子進(jìn)行高效傳輸，因此該譜儀所需熱中子導(dǎo)管設(shè)計(jì)工作對(duì)譜儀的建設(shè)至關(guān)重要，是決定譜儀性能的重要因素之一。針對(duì)熱中子導(dǎo)管的概念設(shè)計(jì)，本文將結(jié)合CARR的實(shí)際情況和譜儀的實(shí)際要求進(jìn)行熱中子導(dǎo)管的尺

)1 引 言高能中子參考輻射場(chǎng)的校準(zhǔn)需求源于空間輻射中子探測(cè)器和地面高能質(zhì)子加速器污染中子探測(cè)器校準(zhǔn)的需要。中子探測(cè)器只有在中子參考輻射場(chǎng)開(kāi)展了注量響應(yīng)或者劑量響應(yīng)校準(zhǔn)之后的測(cè)量結(jié)果才有意義。而20MeV以上高能中子探測(cè)器校準(zhǔn)更為重要。高能中子探測(cè)器的注量響應(yīng)和劑量響應(yīng)蒙卡計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果偏差交大。這是因?yàn)?0MeV以上能區(qū)高能中子反應(yīng)機(jī)制復(fù)雜，截面不確定度相比20MeV以下能區(qū)要大的多。以1H(n,p)彈性散射截面為例，該截面在20MeV以下能區(qū)是

53)0 引 言中子發(fā)生器是一種小型加速器中子源[1]，由中子管、倍壓電路等組成，它是脈沖中子測(cè)井儀器的一個(gè)關(guān)鍵部件，應(yīng)用十分廣泛。脈沖中子測(cè)井儀器故障多集中于中子發(fā)生器控制電路，在維修調(diào)試電路時(shí)需要連接中子發(fā)生器，最后需要打靶來(lái)驗(yàn)證儀器工作是否正常。而中子發(fā)生器屬于射線裝置，由于安全原因，維修調(diào)試及打靶時(shí)對(duì)操作人員及場(chǎng)地都有極高要求，造成儀器的維修調(diào)試很不方便，嚴(yán)重影響了脈沖中子類儀器的推廣應(yīng)用。 目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)中子發(fā)生器安全使用方面的研究多集中在輻射防

Q:中子注量率和中子通量有區(qū)別嗎?A:在中子物理學(xué)的范疇,二者是同一個(gè)物理概念,即:中子數(shù)密度與中子平均速度之乘積。Q:為何要改名?A:嚴(yán)格來(lái)說(shuō),中子通量是曾用名。由于有些人認(rèn)為其詞不達(dá)意,所以新的學(xué)術(shù)規(guī)范里修改為中子注量率。這也曾引起很多老同志們的不解,成了老同志和新同志的分水嶺。就好比化學(xué)上有一個(gè)詞原本叫惰性氣體,后來(lái)被改為了稀有氣體。70后習(xí)慣稱惰性氣體,80后稱惰性氣體或稀有氣體的都有,90后就幾乎就都稱為稀有氣體。一個(gè)簡(jiǎn)單的學(xué)術(shù)名詞就可以看到歷史

明顯的例子是瞬發(fā)中子衰減常數(shù)α.金屬型裝置一般存在本征的α,由于反射體的存在,就不存在本征值了,其衰減曲線并非是單一的指數(shù)函數(shù),變得非常復(fù)雜[3,4].當(dāng)堆芯的瞬發(fā)中子衰減時(shí)間特性與反射中子的時(shí)間特性存在較大差異時(shí),其反射中子的影響就會(huì)變得非常明顯,對(duì)于實(shí)驗(yàn)精度要求較高的臨界實(shí)驗(yàn)或脈沖堆實(shí)驗(yàn),必須考慮環(huán)境反射中子影響[4,5].金屬型脈沖堆代時(shí)間一般為ns量級(jí),中國(guó)快中子增殖反應(yīng)堆(CFBR-II)爆發(fā)額定脈沖時(shí),功率的前沿上升周期為50μs,脈沖半高全寬

9； 2. 東莞中子科學(xué)中心， 東莞 523803；3. 強(qiáng)脈沖輻射環(huán)境模擬與效應(yīng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710024；4. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室， 合肥 230029； 5. 廣西師范大學(xué)， 桂林 541004)宇宙射線進(jìn)入地球后，與大氣層碰撞會(huì)產(chǎn)生大量的次級(jí)粒子，如中子、質(zhì)子、電子、輕離子、pion和muon等，其中，海平面上的主要粒子為中子，中子數(shù)在所有粒子總數(shù)中所占的比例為94%，但隨著海拔高度的增加，中子所占比例會(huì)下降。在海拔11

份有限公司)目前中子活化元素分析技術(shù)中，產(chǎn)生中子的方式是使用放射源，存在放射性危害。使用中子管和中子發(fā)生器產(chǎn)生中子是替代放射源的唯一手段。數(shù)控脈沖中子發(fā)生器(簡(jiǎn)稱中子發(fā)生器)由中子管短節(jié)和中子發(fā)生器電路組成，用于產(chǎn)生14 MeV的脈沖中子，其散射和吸收引起各種元素原子釋放出可分辨能量的伽馬射線。探測(cè)器測(cè)定這些特征伽馬射線的能量，形成非彈性能譜和俘獲伽馬射線的能量譜。通過(guò)形成實(shí)驗(yàn)室已知形態(tài)，獲得每種元素的響應(yīng)特征，然后在矩陣變換中使用這些信息，分析未知形態(tài)元

10213）鈹光中子對(duì)研究堆瞬態(tài)特性影響研究張 丹*，張 航，張 舒，鄒志強(qiáng)，陸雅哲（核反應(yīng)堆系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610213）在采用鈹材作為慢化劑或反射層的熱中子反應(yīng)堆中，由于235U裂變產(chǎn)物放出的高能γ光子會(huì)與9Be發(fā)生 （γ，n）反應(yīng)，產(chǎn)生光激發(fā)緩發(fā)中子，即鈹光中子，會(huì)對(duì)反應(yīng)堆的動(dòng)態(tài)特性產(chǎn)生影響。本文選取經(jīng)典的鈹光中子分組參數(shù)，采用系統(tǒng)程序relap5，研究了鈹光中子對(duì)研究堆瞬態(tài)特性的影響。研究表明，鈹光中子的存在導(dǎo)致反應(yīng)堆剩余裂變功率增多和

探測(cè)器組合法測(cè)試中子屏蔽性能應(yīng)用孟憲芳 郭廣水 張 龍 秦培中 孫 超 馬慧玲 曾心苗 王連才（北京市射線應(yīng)用研究中心 輻射新材料北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100015）隨著核技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，中子屏蔽材料得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，而目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有測(cè)試中子屏蔽性能的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。為了探索一種簡(jiǎn)單可行、能夠在較寬中子能量范圍內(nèi)測(cè)試材料屏蔽性能的方法，本文對(duì)3He正比計(jì)數(shù)管、計(jì)數(shù)管外包鎘及計(jì)數(shù)管外包不同直徑的聚乙烯(Polyethylene, PE)慢化球共12

層膜極化鏡是構(gòu)成中子極化裝置的核心元件，為了實(shí)現(xiàn)中子多層膜極化鏡的研制，開(kāi)展了中子多層膜極化鏡的設(shè)計(jì)方法研究。首先闡述了中子多層膜極化鏡的原理，基于不同材料的光學(xué)特性，提出了中子多層膜極化鏡的材料選擇方法；其次，介紹了Mezei設(shè)計(jì)方法，并針對(duì)Mezei設(shè)計(jì)方法的缺陷，分別通過(guò)引入新的膜層結(jié)構(gòu)（亞帽層法）和新的設(shè)計(jì)參數(shù)（乘系數(shù)法），對(duì)原設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了上旋中子反射率和極化率較為理想的m=2的中子極化超鏡的設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果表明，兩種方法均可以提升上旋

增強(qiáng)B4C/Al中子吸收材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)張 鵬1張哲維21（太原理工大學(xué) 物理與光電工程學(xué)院 太原 030024）2（太原理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 太原 030024）核電站中乏燃料儲(chǔ)存格架用到的中子吸收材料需要兼具結(jié)構(gòu)和功能一體化的要求，本文提出用碳纖維Cf增強(qiáng)B4C/Al中子吸收復(fù)合材料。利用Monte Carlo方法對(duì)碳纖維增強(qiáng)鋁基碳化硼中子吸收材料(Cf/B4C/Al)的中子透射率進(jìn)行模擬計(jì)算，研究B4C含量、Cf含量、不同能量中子入射以及材料厚

102413）中子導(dǎo)管末端中子束角發(fā)散分布規(guī)律研究王 雨，王洪立，劉蘊(yùn)韜，孫 凱，魏國(guó)海，賀林峰，韓松柏＊，陳東風(fēng)＊（中國(guó)原子能科學(xué)研究院核物理研究所，北京 102413）本文針對(duì)常被忽略的中子導(dǎo)管末端束流角發(fā)散現(xiàn)象，基于全反射光學(xué)幾何原理推導(dǎo)了準(zhǔn)確描述中子束角發(fā)散分布規(guī)律的理論公式，揭示了角發(fā)散分布不連續(xù)特性的本質(zhì)是源于導(dǎo)管系統(tǒng)中空間間隔的影響。利用蒙特卡羅模擬軟件建立計(jì)算模型，驗(yàn)證了公式的正確性。模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，角發(fā)散分布的不連續(xù)性將引起使用光闌的光路

710024）中子價(jià)值Φ＋（r，E，Ω）的定義［1-2］是：在臨界反應(yīng)堆中，在r處投入一個(gè)能量為E、運(yùn)動(dòng)方向?yàn)棣?的中子引起的對(duì)穩(wěn)定功率的貢獻(xiàn)，其物理意義是中子對(duì)反應(yīng)堆裂變功率的貢獻(xiàn)大小。中子價(jià)值也稱中子重要性或伴隨中子通量，其概念在1945年由Wigner［3］在反應(yīng)性方程中首次提出，它在反應(yīng)堆微擾、敏感性分析和堆芯動(dòng)態(tài)計(jì)算方面有著重要應(yīng)用［4］。Bell和Glasstone［5］在1976年給出了伴隨中子通量的玻耳茲曼輸運(yùn)方程，中子價(jià)值可直接通過(guò)求解

)BNIF-1長(zhǎng)中子計(jì)數(shù)器探測(cè)效率的刻度汲長(zhǎng)松，黃道榮，王婷婷，張慶威(中核控制系統(tǒng)工程有限公司，北京 100176)長(zhǎng)中子計(jì)數(shù)器是在一定的中子能量范圍內(nèi)，中子探測(cè)器效率恒定，不隨中子能量變化的一種中子探測(cè)裝置。本工作的長(zhǎng)中子計(jì)數(shù)器為Hanson結(jié)構(gòu)。采用含氫正比計(jì)數(shù)器與半導(dǎo)體望遠(yuǎn)鏡法，用靜電加速器中子源分別為220 keV、500 keV、1.000 MeV、1.403 MeV、3.270 MeV、4.000 MeV與5.000 MeV單能中子束，對(duì)本單

物理與化學(xué)研究所中子物理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川綿陽(yáng)621999)1 引言中子具有自旋磁矩，可作為無(wú)損磁性探針探測(cè)磁性材料微觀結(jié)構(gòu)，研究磁性材料的微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)［1］。常見(jiàn)的極化中子散射譜儀極化系統(tǒng)中，極化器的功能是將入射中子束流中單一取向的中子取出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)中子束流的極化。目前的極化器通常采用多層膜極化超鏡，多層膜極化超鏡利用磁性薄膜材料的反射與中子自旋取向有關(guān)，對(duì)于自旋向上和向下對(duì)應(yīng)有兩個(gè)反射臨界角，調(diào)節(jié)飽和磁化下多層磁性膜對(duì)兩種自旋取向中子束流的散射勢(shì)，使

102413)中子管是將離子源、氚靶、加速器、存儲(chǔ)器密封在陶瓷或玻璃管內(nèi)，形成一種通電可控的微型加速器中子源。與普通同位素中子源相比，其中子產(chǎn)額高，能譜單色性好，無(wú)γ本底，可產(chǎn)生脈沖中子，不用時(shí)可關(guān)斷，防護(hù)容易，儲(chǔ)存管理和運(yùn)輸方便；與反應(yīng)堆或加速器中子源相比，其體積小，重量輕，消耗功率小，無(wú)須真空系統(tǒng)和冷卻設(shè)備，不必更換氚靶，操作容易，維護(hù)管理簡(jiǎn)單，便于攜帶和移動(dòng)，適于流動(dòng)輻照或現(xiàn)場(chǎng)輻照。隨著中子管技術(shù)的發(fā)展，中子管已廣泛應(yīng)用于中子測(cè)井、煤質(zhì)分析、中子照

3）西藏地區(qū)天然中子能譜測(cè)量吳建華，徐勇軍，劉森林，汪傳高（中國(guó)原子能科學(xué)研究院 輻射安全研究所，北京 102413）本文采用多球中子譜儀和中子周圍劑量當(dāng)量（率）儀分別對(duì)西藏地區(qū)的天然中子能譜和周圍劑量當(dāng)量率進(jìn)行了測(cè)量，得到了西藏地區(qū)不同海拔處的室外天然中子能譜和周圍劑量當(dāng)量率。研究結(jié)果表明：該地區(qū)室外天然中子的能譜形狀基本保持不變，其各能區(qū)的中子注量率隨海拔的增加而增大，天然中子的總注量率和有效劑量率及周圍劑量當(dāng)量率均隨海拔的增加呈指數(shù)規(guī)律增大；此外，天

子能科學(xué)研究院 中子散射實(shí)驗(yàn)室，北京 102413）中國(guó)先進(jìn)研究堆間接中子照相方法的初步研究魏國(guó)海，韓松柏，陳東風(fēng)＊，王洪立，賀林峰，王 雨，武梅梅，劉蘊(yùn)韜，趙志祥＊（中國(guó)原子能科學(xué)研究院 中子散射實(shí)驗(yàn)室，北京 102413）中國(guó)先進(jìn)研究堆（CARR）的建成為我國(guó)間接中子照相技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用提供了重要的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文基于CARR開(kāi)展了間接中子照相方法的初步研究。首先利用蒙特卡羅方法計(jì)算分析了基于CARR開(kāi)展間接中子照相測(cè)量的條件；然后根據(jù)這些條件，通過(guò)解析

下產(chǎn)生高強(qiáng)度脈沖中子場(chǎng)的研究堆，主要使用高濃縮鈾金屬做核燃料。由于無(wú)反射層或只有很薄的銅、貧化鈾等反射層，它對(duì)堆外反射體的反射中子很敏感。即使距堆芯較遠(yuǎn)的堆廳墻壁、地面和天花板產(chǎn)生的反射中子，對(duì)快脈沖堆的影響也很大——實(shí)驗(yàn)上觀察到反射中子使脈沖波形明顯展寬變得不對(duì)稱、脈沖裂變產(chǎn)額顯著增加［1-2］。當(dāng)堆體外布置較多輻照物時(shí)，反射中子有可能對(duì)脈沖堆的安全運(yùn)行造成不利影響。因此研究反射中子對(duì)快脈沖堆的影響很有必要。Wimett等［2］曾在快脈沖堆中子動(dòng)力學(xué)方程

。高能光子或外源中子能誘發(fā)鈾核發(fā)生裂變反應(yīng)，產(chǎn)生瞬發(fā)中子和緩發(fā)中子，但(γ,n)、(γ, 2n)、(n, 2n)等反應(yīng)產(chǎn)生的中子和瞬發(fā)中子同時(shí)出射，實(shí)驗(yàn)中很難區(qū)分開(kāi)它們；而緩發(fā)中子只在裂變反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生，故可用緩發(fā)中子指示裂變反應(yīng)的發(fā)生，此法已應(yīng)用于核材料探測(cè)[5,6]。本文通過(guò)分析輸運(yùn)過(guò)程，由緩發(fā)中子和瞬發(fā)中子強(qiáng)度關(guān)系得到鈾材料中裂變反應(yīng)和其他核反應(yīng)事件的關(guān)聯(lián)，推導(dǎo)鈾部件的中子增殖系數(shù)。1 高能光子誘發(fā)鈾材料1.1 輸運(yùn)過(guò)程分析與公式推導(dǎo)高能光子可誘發(fā)鈾

621900)中子已廣泛地應(yīng)用于材料科學(xué)以及基礎(chǔ)科學(xué)研究中，中子導(dǎo)管則廣泛地應(yīng)用于反應(yīng)堆上，以傳輸和過(guò)濾中子[1–3]。中子的輸運(yùn)特性，是中子光學(xué)設(shè)備理論設(shè)計(jì)和優(yōu)化的一個(gè)重要方面。常用的中子輸運(yùn)模擬計(jì)算程序有Mcstas[4]與Vitess[5]，系Mont Carlo法的中子輸運(yùn)軟件，可從網(wǎng)上下載獲得。Pusenkov等[1]介紹了他們的數(shù)值計(jì)算軟件的優(yōu)越性，相對(duì)于Mcstas和Vitess軟件，數(shù)值計(jì)算方法能精確計(jì)算中子軌跡，尤宜應(yīng)用于有缺陷的中子光

)國(guó)產(chǎn)MZS-5中子發(fā)生器的工作原理及其在進(jìn)口RMT儀器上的應(yīng)用葛曉龍1王宏偉2(1.大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江大慶) (2.大慶鉆探工程公司測(cè)井公司 黑龍江大慶)文章介紹了國(guó)產(chǎn)MZS-5中子發(fā)生器的工作原理及其與進(jìn)口RMT儀器配接的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。最后,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找出了MZS-5中子發(fā)生器的最佳工作點(diǎn),使其與進(jìn)口RMT儀器成功配接。中子發(fā)生器;中子管;RMT碳氧比測(cè)井儀器;配接;使用壽命0 引 言RMT碳氧比測(cè)井儀器在國(guó)內(nèi)應(yīng)

24)利用3He中子監(jiān)測(cè)儀對(duì)中子管產(chǎn)額進(jìn)行實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)白金昌,景士偉,張明睿,喬 雙,嚴(yán)長(zhǎng)春(東北師范大學(xué)物理學(xué)院,吉林長(zhǎng)春130024)以自主研制的ZFD-1型中子發(fā)生器為例,研究了在不同加速高壓下D-D型中子管中子的軸向分布情況,以及影響3He中子監(jiān)測(cè)儀探測(cè)性能的一些主要因素.根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合圖線,可對(duì)中子管產(chǎn)生中子的軸向分布進(jìn)行標(biāo)定.中子產(chǎn)額;3He管;加速高壓1 引 言中子管是一種小型加速器式中子源,應(yīng)用廣泛,可在中子探礦、石油中子測(cè)井、中子輻射照

621900）中子三軸譜儀是基于非彈性散射技術(shù)的物質(zhì)晶格動(dòng)力學(xué)研究裝置。這一大型昂貴譜儀設(shè)計(jì)研制之初，需進(jìn)行蒙特卡羅模擬計(jì)算以了解并優(yōu)化其部件及整體的設(shè)計(jì)性能。在三軸譜儀模擬中，較常用軟件是McStas1.10[1]和RESTRAX[2]，它們能準(zhǔn)確模擬中子在三軸譜儀各部件中的傳輸性質(zhì)，其模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符[3,4]。德國(guó)慕尼黑技術(shù)大學(xué)模擬比較了熱中子三軸譜儀的聚焦和平板單色器對(duì)樣品處中子注量的影響[5]，澳大利亞布拉格研究所模擬了其在建的熱中子三軸

(蘭州大學(xué)教育部中子應(yīng)用技術(shù)工程研究中心 蘭州 730000)作為放射治療的重要手段, 快中子治療已在世界范圍得到廣泛研究[1–4]。中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所用35 MeV質(zhì)子直線加速器產(chǎn)生的快中子治療病例累計(jì)約～600人。臨床結(jié)果表明，快中子對(duì)某些類型腫瘤的療效明顯優(yōu)于光子治療[5]。蘭州大學(xué)已建成3.3×1012/s的D-T強(qiáng)流中子發(fā)生器[6,7]，并開(kāi)展了D-T快中子治療機(jī)的研究，除建造足夠強(qiáng)的D-T快中子源外，還需研究以下問(wèn)題：(1) 治療機(jī)快中子

的小直徑150℃中子發(fā)生器秦愛(ài)玲 麻惠生(中國(guó)石油測(cè)井集團(tuán)有限公司測(cè)井儀器廠 陜西西安)隨著脈沖中子測(cè)井的發(fā)展,小直徑、長(zhǎng)壽命耐高溫中子發(fā)生器是市場(chǎng)的迫切需求。文章介紹了150℃中子發(fā)生器,該新產(chǎn)品是采用自成靶中子管和高負(fù)載能力的密封高壓實(shí)現(xiàn)150℃175h的中子發(fā)生器技術(shù)。中子發(fā)生器;密封高壓;負(fù)載能力;中子管;自成靶;CZF45-E0 引 言自成靶中子管和中子發(fā)生器的研究工作斷斷續(xù)續(xù)開(kāi)展了很多年,在1997年左右就開(kāi)展了150℃自成靶中子管的研究工作,