中子诱发锕系元素裂变的宏观-微观理论研究

宏观-微观模型是核裂变机制理论研究的主要途径之一,是有希望可以很好诠释实验并与实验结果进行定量比较的理论方法.本文综述了在中子诱发锕系元素裂变的宏观-微观理论研究的主要进展.通过开展宏观-微观模型研究,实现了基于五维形变参量的势能曲面的真实计算,利用先进的搜索算法研究获得了核裂变路径、鞍点构型等势能曲面结构信息.基于五维势能曲面上的裂变动力学研究,实现了对主要锕系元素的裂变碎片质量分布数据的理论描述.     

基于两步模型对准裂变质量碎片分布的研究

利用两步模型,计算了在不同碰撞能量下30^Si＋^238U反应的准裂变质量碎片分布．这是第一次尝试用两步模型去计算准裂变碎片质量的分布．计算结果与实验数据相比,符合得非常好,说明了该模型的合理性．     

中子核数据测量进展及展望

中子核数据是核物理基础研究、核能开发与利用以及核技术发展的基础数据,其质量直接关系到核装置等与核相关的产品的有效性、安全性与经济性.因此自中子发现以来,对中子核数据的研究已进行了80多年,各发达国家仍然不断地投入大量的人力物力进行研究,不断提高各数据库的质量,为基础研究、国防科技和国民经济服务.中子核数据研究包括实验测量、理论评价与宏观检验三部分,本文介绍了中子核数据测量方面的进展,主要包括测量平台与方法、中子反应数据和裂变数据实验测量方面的进展,最后进行了展望.     

复合核裂变与微观裂变理论进展

核裂变过程是一个复杂的大幅度的量子多体动力学过程,对其理论描述一直是一个挑战.为了描述实验上的裂变可观测量,理论上发展了一些半唯象与近似的模型,但这些模型依赖唯象的参数.从有效核力出发发展微观的裂变理论,原则上无需自由参数,但要达到定量计算的阶段还很困难.本文介绍了复合核裂变的理论进展,特别讨论了微观计算复合核存活概率在超重核合成研究中的关键影响.此外比较了绝热和非绝热的微观裂变动力学模型.其中绝热裂变模型对低激发裂变的实验可观测量能较好描述,而非绝热动力学模型对深入研究裂变机制非常有用.本文分析了核裂变理论的问题和挑战,意识到裂变过程极其复杂,并展望了裂变理论的发展方向.     

中子诱发~(241)Pu裂变缓发γ光子谱的计算

开发了裂变缓发γ光子谱计算程序,利用燃耗计算程序获得裂变产物核的积存量,然后对产物核发射的缓发γ求和得到随时间变化的缓发光子谱。通过对n+~(235)U裂变缓发光子谱计算,并与现有国际评价核数据库、现有实验数据比较,验证了程序的正确性。利用该程序计算了入射为热能中子和裂变谱中子诱发的~(241)Pu裂变缓发光子谱,出射缓发光子能量范围为0～7 MeV,并转换为ENDF/B-Ⅵ格式的数据库,补充了中国评价核数据(CENDL-3.X)。由于采用了最新核数据,与国际数据比较,具有一定的先进性。计算结果表明,热中子和裂变谱中子诱发~(241)Pu裂变产生的光子谱比较相似,但有区别,剂量随时间变化的曲线几乎相等,经过3 h剂量衰减到小于0.1%。时间积分的总剂量略有差别,分别为1 667和1 670 keV-bq-s。     

GEF模型对n+~(233)U反应裂变碎片质量分布的研究

General Fission (GEF)模型是描述裂变过程的一种半经验模型,它运用了量子力学和统计力学中的物理概念,并结合经验信息调整出了一组适用于不同裂变系统的参数,可以对大量原子核的裂变可观测量给出可靠的预测.本工作使用GEF模型计算了~(233)U中子诱发裂变产额的质量分布.结果表明,随着入射中子能量增加,对称裂变贡献逐渐增大,非对称裂变贡献逐渐减小;考虑了多次机会裂变,(n,f)裂变道相对贡献随着入射中子能量增加逐渐降低,而其他裂变道贡献增加;裂变产物的产额能量变化趋势与其在质量分布上的不同位置有关.     

NEA加速器驱动系统（ADS）基准体系散裂中子相对裂变中子重要性的研究

加速器驱动次临界系统（ADS）在生产能量、增殖核燃料和嬗变高放废物等方面具有良好的应用前景,在国际上受到广泛的重视.在ADS系统的设计中,外源中子相对裂变中子的重要性是影响外源中子利用价值的重要因素.本文通过对NEA加速器驱动系统（ADS）基准体系的MCNP5模拟计算,给出了体系的散裂中子相对于裂变中子重要性的具体计算方法和结果,为ADS系统的研究提供了参考.     

脉冲中子-裂变中子探测铀黄饼的MCNP模拟

利用MCNP程序模拟研究脉冲中子-裂变中子探测铀黄饼,采用脉冲式中子源,利用氦三管中子探测器记录裂变中子,得到铀黄饼中的铀含量信息。通过对14 MeV脉冲中子源和产生的裂变中子在不同铀含量模型中的输运计算,分析了裂变中子与铀含量的关系。结果表明:利用裂变超热中子衰减时间谱,可以确定铀黄饼中的铀含量;通过对热中子衰减时间谱进行校正,可以提高铀黄饼中铀含量计算结果的准确度。     

铀箔测量~（238）U裂变率的修正研究

用中子束照射铀箔测量２３８Ｕ裂变率时，由于铀箔含有少量的２３５Ｕ原子，所以测量结果必须去掉２３８Ｕ的裂变率而加以修正。本文介绍一种箔活化法测量２３８Ｕ裂变率的修正方法，它用于修正用铀箔测量２３８Ｕ裂变率分布，修正后的２３８Ｕ裂变率和用包镉裂变室测量数据进行了比较，其结果是令人满意的。     

用系统学研究ADS靶材料的质子反应裂变截面

用系统学公式研究ADS靶材料的质子反应裂变截面，旨在为核设计提供依据。首先在液滴模型、壳修正模型等相关的理论模型的基础上，利用铅、秘这两个重要核材料质子裂变反应截面的实验数据得到了一系列的理论参数。基于所给出的一组最佳理论参数，对无实验数据的能区裂变截面及其他重要核素的裂变截面进行了预言，可知随着靶核的质子数Z和质量数A的减小，裂变截面减小得很快。