强激光与粒子束
2020, 32(5): 056001
1 中国原子能科学研究院 核物理研究所, 北京 102413
2 国防科技工业抗辐照应用技术创新中心, 北京 102413
对国际上用于单粒子效应(SEE)研究的准单能中子源进行了相关调研, 对产生准单能中子源的7Li(p, n)7Be核反应、装置布局以及表征中子场性质的中子注量率、中子能谱、中子束流轮廓及其均匀性、热中子本底等参数的理论计算及实验测量进行了系统的介绍。进行准单能中子SEE实验要求中子源有较高的中子注量率水平、较大的束流轮廓、较好的束流均匀性以及较低的热中子本底, 并且能测量出精确的中子能谱。对准单能中子SEE实验过程以及三种中子SEE截面的尾部修正方法进行了介绍。
准单能中子源 中子注量率 中子能谱 中子束流轮廓 单粒子效应 尾部修正 quasi-monoenergetic neutron source neutron flux neutron energy spectrum neutron beam profile single event effect tail correction method 强激光与粒子束
2019, 31(2): 020201
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
在“星光Ⅲ”实验装置上开展皮秒激光脉冲中子源实验, 使用液体闪烁体探测器测得较好的中子信号, 利用飞行时间法获得中子的能量/时间分布, 通过示波器电压时间积分与阻抗之比得到不同能量段的电荷值。建立液体闪烁体探测器Geant4计算模型, 通过实际打靶情况与标定情况下液体闪烁体探测器出光口收集到的可见光光子数之比, 结合标定的灵敏度数据, 获得液体闪烁体探测器对不同能量中子的灵敏度。计算得到源发射的中子能谱, 能量在1 MeV以上的液体闪烁体探测器方向测得的中子产额为1.04×108 sr-1。
激光脉冲中子源 液体闪烁体探测器 飞行时间 发光响应 中子灵敏度 中子能谱 laser pulse neutron source liquid scintillator detector flight time emission response neutron sensitivity neutron spectrum 强激光与粒子束
2016, 28(12): 124005
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
通过蒙特卡罗模拟和实验测量相结合的方法，获得从50 keV～10 MeV区间γ射线在直径为30 mm内充1.013 25 MPa氢气的球形含氢正比计数管上的能量响应，结果显示，γ射线在该计数管中的能量沉积主要集中在100 keV附近及以下。Am-Be中子源和137Cs源的实验测量结果显示，强137Cs源的γ射线会严重影响含氢正比计数管对Am-Be中子源100 keV以下能谱的测量，这表明，裂变材料介质内的强γ射线同样会影响到介质内100 keV以下中子能谱的测量。根据计数管对反冲质子和电子电离信号的收集特性，采用上升时间法甄别掉本底γ射线是可行的。
含氢正比计数管 中子能谱 裂变材料 γ射线 能量响应 γ)甄别 proportional counter of recoil protons neutron spectra fissionable materials gamma rays energy response (n (n γ) discrimination 强激光与粒子束
2014, 26(9): 094006
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
利用Geant4程序计算了多种不同组合CR39叠层探测器的中子能量响应函数，研究结果表明，中子能量响应函数曲线的半高宽和探测下限分别由聚乙烯的厚度和吸收片的厚度决定，峰值由聚乙烯和吸收片的厚度共同决定。利用加速器准单能氘氘中子源进行辐照实验，获得了4种不同叠层组合探测器的2.45 MeV中子探测效率，并与计算曲线进行了比较，结果吻合较好，验证了Geant4程序计算结果的可靠性。
中子能量响应 中子能谱 蚀刻 Geant4 Geant4 CR39 CR39 neutron energy response neutron spectrum etch 强激光与粒子束
2014, 26(1): 014007
1 南京航空航天大学 核科学与工程系， 南京 210016
2 兰州大学 核科学与技术学院， 兰州 730000
超临界水堆是国际第Ⅳ代核能系统论坛推荐的六种第Ⅳ代核电反应堆堆型之一，与现有的轻水堆相比，具有热效率高、系统结构简单、造价低等优点。建立了MCNP程序下的超临界水堆堆芯物理计算模型，解决了燃料组件几何结构过于复杂精细难以建模的技术难题; 考虑了堆芯轴向冷却剂密度的不均匀分布，计算并分析各区域的中子能谱分布; 对失水事故下的超临界水冷堆安全性进行了分析，研究了不同区域冷却剂丢失程度对反应性及有效增殖系数的影响，表明所设计堆型具有较高的安全性; 分析处理失水事故的应对措施，验证了使用注入硼水措施处理超临界水冷堆失水事故的可行性。
超临界水冷堆 中子能谱 失水事故 蒙特卡罗计算 supercritical water-cooled reactor neutron spectrum loss of coolant accident Monte Carlo calculation 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2996
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
根据神光-Ⅲ原型内爆实验条件下初级中子能谱诊断的要求，提出了反冲质子磁谱仪原型的设计方案，并通过蒙特卡罗程序Geant4对设计方案进行了仿真模拟。该质谱仪的测量能区在6~30 MeV，测量产额范围大于1012，能够测量内爆实验的全中子能谱。模拟结果表明: 设计的谱仪对于14 MeV的中子探测效率大于10-11，能量分辨达到1%，信噪比大于10，满足神光-Ⅲ原型装置内爆实验离子温度诊断的要求。
惯性约束聚变 核诊断技术 中子能谱 磁谱仪 inertial confinement fusion nuclear diagnostic neutron spectrum magnetic spectrometer 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2831
1 西北核技术研究所, 西安 710024
2 中国原子能科学研究院, 北京 102413
利用中子飞行时间技术和BC501A液体闪烁探测器的粒子分辨特性，测量了0°方向、20 MeV氘束轰击厚金属铍靶反应产生的中子源能谱，测量的中子能谱范围为0.7～25.0 MeV。在60°方向放置芪晶体闪烁探测器，由刻度好的BC501A液体闪烁探测器归一校正后，用于中子源强度监测。利用Be(d, n) 反应中子源，采用单粒子灵敏度标定方法，实验标定了0.75~15.75 MeV能量范围内的薄膜闪烁探测器中子能量响应曲线，实验结果与蒙特卡罗模拟计算结果在8%的不确定度范围内一致。
飞行时间 闪烁探测器 n)反应 中子能谱 灵敏度 time-of-flight scintillation detector Be(d Be(d n) reaction neutron energy spectra sensitivity
用多群蒙特卡罗方法对快中子核裂变系统进行了临界计算.有效增殖因子keff的计算值与实验结果符合.计算所得中子通量密度的空间分布在球形裂变系统中随半径增大单调下降.中子通量密度的能量分布在由高浓缩铀组成的活性区内呈单一能量极大值,其对应能量对于裸球核裂变系统和具有反射层裂变系统分别为0.35MeV和0.25MeV,而在由天然铀组成的反射层中在0.1MeV附近出现能量双峰.由通量密度所得中子能谱在无反射层球形裂变系统中随半径增加变硬,在有反射层球形裂变系统中随半径增加变软.
有效增殖因子 中子通量密度 中子能谱 多群蒙特卡罗方法 effective multiplication factor neutron flux density neutron spectrum multi-group Monte-Carlo method
