中子法测量高纯石墨中杂质元素含量的模拟与分析

为了验证中子感生瞬发伽马分析(neutron induced prompt gamma-ray analysis, NIPGA)技术检测高纯石墨杂质元素含量的可行性,采用蒙特卡罗方法,利用MCNP5程序建立了中子在高纯石墨材料中的输运模型。在固态进样的条件下,计算获得了高纯石墨样品清晰光滑的总俘获γ能谱,能谱各处的相对误差都小于2%;讨论了不同源能量对俘获γ能谱的影响,确定了与理想俘获谱相对应的中子能量,给出了获得俘获谱的2种方法;找出了俘获γ能谱随球形样品半径的变化规律,球形样品半径在15～30 cm时可获得最佳γ能谱;完成了γ能谱的平滑、寻峰和峰面积计算,采用峰面积法进行反演解谱;拟合得到了铁、铝、钙3种主要杂质元素含量与特征峰面积的线性回归方程,各元素线性回归方程的决定系数R²大于0.990 2。研究表明,NIPGA技术能够实现无富集条件下固态进样实时测量碳含量99.9%以上的高纯石墨材料中的杂质元素含量。     

不同评价核数据库对堆芯物理计算结果有效增殖系数的影响与分析

核数据的准确性影响着反应堆安全,在反应堆堆芯物理计算过程中具有重要意义。为了研究不同核数据库对临界计算结果keff的影响,本文基于核数据处理程序NJOY21,对国际上最新的五个评价核数据库ENDF/B-Ⅷ.0、JENDL5、JEFF3.3、BROND3.1、CENDL3.2进行制作,选取专门用于核数据检验的119道临界基准模型,利用MCNP6.1开展临界计算。通过统计分析不同核数据库计算结果与基准实验结果的偏差与基准实验不确定性的比值及其三个特征量来判断核数据库对临界计算的影响。结果表明采用ENDF/B-VIII.0核数据库的临界计算结果准确性更高,其中BROND3.1和CENDL3.2核数据库在临界计算过程中出现了较大误差,通过数据分析发现其主要原因是BROND3.1和CENDL3.2核数据库缺乏热中子散射截面数据S(α,β)。将ENDF/B-VIII.0核数据库中的热中子散射截面数据S(α,β)导入BROND3.1、CENDL3.2核数据库中进行临界模拟,计算结果发生了明显改善,建议在今后的核数据评价工作中尽快完善热中子散射截面数据S(α,β),以提高核数据库在反应堆物理计算过程中的准确性。     

一种计算特征γ峰面积的新方法

利用脉冲快热中子分析技术,采用一种新的计算方法———最小相对误差法,对煤质进行了分析.结果表明:测量氢的质量分数的结果重复性小于0.15%,再现性小于0.25%,测量精度达到工业应用的要求.     

氯能谱测井方法在卫城油田的应用研究

卫城油田储层孔隙度平均为14%,渗透率一般为(11～22)×10^－３μm²,泥质含量高,地层破碎,钻井时泥浆侵入深,地层水矿化度高,使得该油田的裸眼测井解释结论往往不可靠。针对存在的问题,该油田应用了氯能谱测井方法。应用效果表明,该方法能克服泥质含量高的低阻油层以及由于地层破碎泥浆侵入很深,超过了仪器的探测深度,使得裸眼测井解释结论不可靠的弊端,能识别低阻油层、识别干层和差油层、确定地层的孔隙度、剩余油饱和度、判断水淹层、水淹级别等,为油田的开发后期调整挖潜提供准确的依据。该方法预测精度高,是高矿化度油田开发后期较好的一种监测手段,在高矿化度地区值得推广应用。     

四种基材国产厚型气体电子倍增器的模拟与性能研究

陶瓷基材厚型气体电子倍增器（THGEM）已被成功运用于中子探测. 用Geant4软件模拟研究和对比了陶瓷（Ceramic）、Kapton(聚酰亚胺)、PTFE(聚四氟乙烯)和FR4(环氧树脂)基材对热中子散射和吸收. 基于国内电路板（PCB）厂生产的陶瓷-THGEM、Kapton-THGEM、PTFE-THGEM和FR4-THGEM具有相同的几何参数,孔径为200 μm,孔间距600 μm,厚度200 μm,绝缘环宽度75 μm,灵敏面积50 mm×50 mm,用能量为5.9 keV的X射线源55Fe对他们分别都做了增益、长期稳定性和能量分辨率等方面的性能测试,结果显示出四种基材的THGEM都能正常工作. 单/双层陶瓷-THGEM在Ar + CO2 = 80:20的工作气体中的最大增益分别为1.2×104和4×104,在Ar + iC4H10 = 97∶3工作气体中双层陶瓷-THGEM能量分辨率好于24.4%,在100 h的连续测试中具有良好的增益稳定性. 用239Pu α源,测试了陶瓷-THGEM的α粒子能量沉积和增益.     

基于MCNP的反应堆建模方法

为了研究不可分辨共振区概率表、自由气体热散射的温度修正、热中子S(α,β)模型对MCNP模拟的反应堆有效增值因子Keff、堆芯能谱以及功率分布的影响,本文提出了一种基于MCNP的反应堆临界模拟方法.使用蒙特卡罗程序MCNP5对某反应堆堆芯及周围结构进行了建模,在此基础上,通过控制MCNP5输入文件中的PHYS卡、TMP...     

井壁超热中子测井ＭＣ模拟

在ＭＣＮＰ的基础上,开发了井壁超热中子时间谱测井蒙特卡罗（Ｍonte Cerlo)模拟软件包,裸眼井,井眼里无下井仪器,淡水饱和砂岩地层,井眼注淡水,油饱和砂岩地层,井眼注油,油饱和砂岩地层,井眼注淡水,淡水饱和灰岩地层,井眼注淡水与淡水饱和白云岩地层,井眼注淡水,及裸眼井,亍眼里有下井仪器,淡水饱和砂岩地层,井眼注淡水等条件下,计算井壁超热中子时间谱随孔隙度的变化可得到井臂超热中子总通量随孔隙度的变化,结果证明井壁超热中子时间谱测井或井壁超热中子测井是确定地层隙度最有效的方法,在此基础上,再研究井壁超热中子时间谱测井仪或井壁超热中子侧井仪的工程参数。     

利用中子技术检测爆炸物的实验研究

用脉冲快热中子活化分析技术(PFTNA)设计开发出一种爆炸物检测实验装置.该装置采用了14 MeV脉冲中子发生器、锗酸铋(BGO,50 mm×50 mm)探测器和4 096道多道分析器.用爆炸物检测装置对爆炸物进行了测量,并讨论该系统存在的问题和解决方案.     

The latest progress of thermal neutron tomography at SPRR 300 reactor

Thermal neutron radiography is a useful complementary tool of the other non-destructive testing methods for the hydrogenous materials and heavy metal subassembly. By the use of MC method program and the thermal neutron digital radiography facility at SPRR-300 reactor, the simulation and experimental study of the thermal neutron tomography has been developed. Its method and result has been introduced and analyzed.     

热中子俘获反应对相应的快中子(n,2n)反应截面测量的影响

以14 MeV快中子引起的52Cr(n, 2n)51Cr反应截面的测量为例,研究热中子俘获反应对相应的快中子(n,2n)反应截面测量的影响.为比较热中子俘获反应50Cr(n, γ)51Cr对相应的快中子52Cr(n, 2n)51Cr反应截面测量的影响,在对样品包镉和不包镉两种情况下,分别测量了14 MeV中子引起的52Cr(n,2n)51Cr反应截面.单能中子用T(d, n)4He反应获得,中子通量用监督反应93Nb(n, 2n)92mNb测量,而中子能量通过93 Nb(n, 2n) 92mNb和90Zr(n, 2n) 89m＋gZr截面比法测定.将本实验结果与尽可能收集到的其它作者发表的数据进行了比较.