釷基熔鹽堆中子能譜測量方法的研究
發(fā)布時間:2021-07-10 20:32
中子能譜對于核工程、核物理及核實(shí)驗的研究工作有重要的意義,特別是對于新型堆的設(shè)計和建造,中子能譜的測量可為堆參數(shù)設(shè)計的合理性提供參考。本文采用理論與實(shí)驗相結(jié)合的方法,重點(diǎn)就如何提高活化法測量中子能譜的精度及實(shí)驗中所涉及的相關(guān)問題作了深入研究,為測量釷基熔鹽堆內(nèi)特殊環(huán)境下的中子能譜提供測量方案。本論文共分為八個部分,第一部分為引言,主要介紹釷基熔鹽堆建造的背景及中子能譜測量對新型堆-釷基熔鹽堆的意義;第二部分為中子能譜的理論計算方法,從中子輸運(yùn)方程著手,闡述了確定論方法和蒙特卡羅法的基本原理及其發(fā)展和應(yīng)用,將兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較,結(jié)合本研究的需要,選用基于蒙特卡羅思想的MCNP計算程序作為本文中子能譜理論模擬計算的主要工具;第三部分為中子能譜的測量方法,從中子的特性開始,研究探測中子的原理,根據(jù)中子與物質(zhì)作用的基本原理,結(jié)合不同中子源類型及中子場的特點(diǎn),逐步介紹各種中子能譜測量的方法,綜合考慮決定采用活化法測量中子能譜;第四部分為活化法測量中子能譜,首先從理論計算與實(shí)驗測定兩方面介紹活化法測量中子能譜的基本原理,然后介紹解譜的方法及解譜程序,詳細(xì)分析了解譜程序SAND-Ⅱ和MSIT的...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 引言
1.1 熔鹽堆建造的背景
1.2 熔鹽堆研究的歷史
1.3 中子能譜測量的意義
1.4 研究內(nèi)容
第二章 中子能譜的理論計算方法
2.1 中子輸運(yùn)方程
2.2 中子輸運(yùn)方程的數(shù)值計算方法
2.2.1 確定論數(shù)值計算方法
2.2.2 非確定論數(shù)值計算方法
2.3 MCNP 的介紹
第三章 中子能譜的測量方法
3.1 探測中子的原理
3.1.1 核反應(yīng)
3.1.2 核反沖
3.1.3 核裂變
3.1.4 活化
3.2 中子能譜測量的歷史與現(xiàn)狀
3.3 中子能譜儀
3.3.1 性能參數(shù)
3.3.2 飛行時間譜儀
3.3.3 反沖質(zhì)子譜儀
3.3.4 3He 譜儀
3.3.5 6Li 譜儀
3.3.6 Bonner 球中子譜儀
3.3.7 活化探測器
第四章 活化法測量中子能譜
4.1 活化法測量中子能譜的基本原理
4.1.1 中子能譜模擬計算單核反應(yīng)率
4.1.2 實(shí)驗測定單核反應(yīng)率的過程
4.2 基于活化法的中子能譜求解方法
4.2.1 迭代法
4.2.2 待定系數(shù)法
4.2.3 蒙特卡羅法
4.3 解譜程序
4.3.1 SAND-Ⅱ程序
4.3.2 MSIT 程序
4.4 群截面的加工
4.4.1 厚度對群截面的影響
4.4.2 溫度對群截面的影響
第五章 活化材料與高純鍺探測器的研究
5.1 活化材料的選擇原則
5.2 活化箔的制備
5.3 高純鍺探測器
5.3.1 探測效率的定義
5.3.2 HPGe 探測器探測效率的實(shí)驗刻度
5.4 高純鍺探測器
5.4.1 建立模型
5.4.2 面源與點(diǎn)源探測效率的比較
5.5 源的自吸收
第六章 活化法測量中子能譜的實(shí)驗
6.1 西安脈沖堆輻照實(shí)驗
6.1.1 西安脈沖堆簡介
6.1.2 實(shí)驗測定單核反應(yīng)率
6.1.3 SAND-Ⅱ和 MSIT 解譜結(jié)果
6.1.4 SAND-Ⅱ中平滑處理對解譜結(jié)果的影響
6.1.5 解譜結(jié)果的不確定度分析
6.1.6 初始譜對解譜結(jié)果的影響
6.1.7 中子能譜的估算
6.2 原型微堆內(nèi)輻照座中子能譜的測量
6.2.1 原型微堆簡介
6.2.2 原型微堆內(nèi)輻照座中子能譜的模擬計算
6.2.3 實(shí)驗過程及解譜結(jié)果
6.3 測量結(jié)果的偏差來源
第七章 擬建反應(yīng)堆中子能譜的理論計算與測量方案
7.1 擬建反應(yīng)堆簡介
7.2 擬建反應(yīng)堆反射層內(nèi)中子能譜的模擬計算
7.3 擬建反應(yīng)堆堆芯內(nèi)中子能譜的模擬計算
7.4 測量方案
7.4.1 所采用的活化材料
7.4.2 所采用的“兔盒”
第八章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
文章發(fā)表情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國先進(jìn)研究堆中子飛行時間譜儀的設(shè)計與建造[J]. 余周香,劉蘊(yùn)韜,梁峰,陳東風(fēng). 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(05)
[2]Bonner球譜儀對Pu-Be源中子能譜的測量[J]. 宋逢泉,祝慶軍,廖燕飛,宋鋼. 核科學(xué)與工程. 2013(01)
[3]用于中子能譜測量的反沖質(zhì)子磁譜儀[J]. 唐琦,陳家斌,宋仔峰,詹夏宇. 強(qiáng)激光與粒子束. 2012(12)
[4]中國評價核數(shù)據(jù)庫(CENDL-3.1)中233U的更新和改進(jìn)[J]. 于保生,陳國長,張華. 中國原子能科學(xué)研究院年報. 2011(00)
[5]未來先進(jìn)核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[6]3He半導(dǎo)體夾心中子能譜儀[J]. 李俊杰,蔣勇,鄭春. 核技術(shù). 2011(09)
[7]緊湊型磁質(zhì)子反沖譜儀磁分析系統(tǒng)的能量刻度[J]. 祁建敏,周林,蔣世倫,彭太平. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(07)
[8]西安脈沖堆3He快中子夾心譜儀的方案設(shè)計[J]. 江新標(biāo),張文首,楊寧,袁大慶,屠荊. 核技術(shù). 2009(04)
[9]活化法測量中子活化在線分析系統(tǒng)樣品處的中子能譜[J]. 王松林,孔祥忠,鄧勇軍,拓飛,王琦,位金鋒,李永明. 原子核物理評論. 2009(01)
[10]應(yīng)用蒙特卡羅方法確定NaI探測器的點(diǎn)源效率函數(shù)及其參數(shù)[J]. 張富利,曲德成,楊國山. 核技術(shù). 2007(03)
博士論文
[1]磁質(zhì)子反沖譜儀的研制與實(shí)驗研究[D]. 祁建敏.清華大學(xué) 2011
[2]關(guān)于蒙特卡羅及擬蒙特卡羅方法的若干研究[D]. 雷桂媛.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于輻射傳輸方程高階球諧近似模型的時域DOT/FDOT成像方法研究[D]. 馬文娟.天津大學(xué) 2012
[2]基于離散縱標(biāo)法的三維中子/光子輸運(yùn)程序開發(fā)[D]. 王偉金.華北電力大學(xué) 2012
[3]求解非線性方程的幾種新的迭代法研究[D]. 程桂賢.浙江師范大學(xué) 2012
[4]高純鍺探測器探測效率的MCNP模擬[D]. 張建芳.吉林大學(xué) 2009
[5]輻射問題的球諧函數(shù)—離散坐標(biāo)法研究[D]. 史萌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]粒子輸運(yùn)的確定性問題并行算法研究[D]. 周滌宇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3276616
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 引言
1.1 熔鹽堆建造的背景
1.2 熔鹽堆研究的歷史
1.3 中子能譜測量的意義
1.4 研究內(nèi)容
第二章 中子能譜的理論計算方法
2.1 中子輸運(yùn)方程
2.2 中子輸運(yùn)方程的數(shù)值計算方法
2.2.1 確定論數(shù)值計算方法
2.2.2 非確定論數(shù)值計算方法
2.3 MCNP 的介紹
第三章 中子能譜的測量方法
3.1 探測中子的原理
3.1.1 核反應(yīng)
3.1.2 核反沖
3.1.3 核裂變
3.1.4 活化
3.2 中子能譜測量的歷史與現(xiàn)狀
3.3 中子能譜儀
3.3.1 性能參數(shù)
3.3.2 飛行時間譜儀
3.3.3 反沖質(zhì)子譜儀
3.3.4 3He 譜儀
3.3.5 6Li 譜儀
3.3.6 Bonner 球中子譜儀
3.3.7 活化探測器
第四章 活化法測量中子能譜
4.1 活化法測量中子能譜的基本原理
4.1.1 中子能譜模擬計算單核反應(yīng)率
4.1.2 實(shí)驗測定單核反應(yīng)率的過程
4.2 基于活化法的中子能譜求解方法
4.2.1 迭代法
4.2.2 待定系數(shù)法
4.2.3 蒙特卡羅法
4.3 解譜程序
4.3.1 SAND-Ⅱ程序
4.3.2 MSIT 程序
4.4 群截面的加工
4.4.1 厚度對群截面的影響
4.4.2 溫度對群截面的影響
第五章 活化材料與高純鍺探測器的研究
5.1 活化材料的選擇原則
5.2 活化箔的制備
5.3 高純鍺探測器
5.3.1 探測效率的定義
5.3.2 HPGe 探測器探測效率的實(shí)驗刻度
5.4 高純鍺探測器
5.4.1 建立模型
5.4.2 面源與點(diǎn)源探測效率的比較
5.5 源的自吸收
第六章 活化法測量中子能譜的實(shí)驗
6.1 西安脈沖堆輻照實(shí)驗
6.1.1 西安脈沖堆簡介
6.1.2 實(shí)驗測定單核反應(yīng)率
6.1.3 SAND-Ⅱ和 MSIT 解譜結(jié)果
6.1.4 SAND-Ⅱ中平滑處理對解譜結(jié)果的影響
6.1.5 解譜結(jié)果的不確定度分析
6.1.6 初始譜對解譜結(jié)果的影響
6.1.7 中子能譜的估算
6.2 原型微堆內(nèi)輻照座中子能譜的測量
6.2.1 原型微堆簡介
6.2.2 原型微堆內(nèi)輻照座中子能譜的模擬計算
6.2.3 實(shí)驗過程及解譜結(jié)果
6.3 測量結(jié)果的偏差來源
第七章 擬建反應(yīng)堆中子能譜的理論計算與測量方案
7.1 擬建反應(yīng)堆簡介
7.2 擬建反應(yīng)堆反射層內(nèi)中子能譜的模擬計算
7.3 擬建反應(yīng)堆堆芯內(nèi)中子能譜的模擬計算
7.4 測量方案
7.4.1 所采用的活化材料
7.4.2 所采用的“兔盒”
第八章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
文章發(fā)表情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國先進(jìn)研究堆中子飛行時間譜儀的設(shè)計與建造[J]. 余周香,劉蘊(yùn)韜,梁峰,陳東風(fēng). 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(05)
[2]Bonner球譜儀對Pu-Be源中子能譜的測量[J]. 宋逢泉,祝慶軍,廖燕飛,宋鋼. 核科學(xué)與工程. 2013(01)
[3]用于中子能譜測量的反沖質(zhì)子磁譜儀[J]. 唐琦,陳家斌,宋仔峰,詹夏宇. 強(qiáng)激光與粒子束. 2012(12)
[4]中國評價核數(shù)據(jù)庫(CENDL-3.1)中233U的更新和改進(jìn)[J]. 于保生,陳國長,張華. 中國原子能科學(xué)研究院年報. 2011(00)
[5]未來先進(jìn)核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J]. 江綿恒,徐洪杰,戴志敏. 中國科學(xué)院院刊. 2012(03)
[6]3He半導(dǎo)體夾心中子能譜儀[J]. 李俊杰,蔣勇,鄭春. 核技術(shù). 2011(09)
[7]緊湊型磁質(zhì)子反沖譜儀磁分析系統(tǒng)的能量刻度[J]. 祁建敏,周林,蔣世倫,彭太平. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(07)
[8]西安脈沖堆3He快中子夾心譜儀的方案設(shè)計[J]. 江新標(biāo),張文首,楊寧,袁大慶,屠荊. 核技術(shù). 2009(04)
[9]活化法測量中子活化在線分析系統(tǒng)樣品處的中子能譜[J]. 王松林,孔祥忠,鄧勇軍,拓飛,王琦,位金鋒,李永明. 原子核物理評論. 2009(01)
[10]應(yīng)用蒙特卡羅方法確定NaI探測器的點(diǎn)源效率函數(shù)及其參數(shù)[J]. 張富利,曲德成,楊國山. 核技術(shù). 2007(03)
博士論文
[1]磁質(zhì)子反沖譜儀的研制與實(shí)驗研究[D]. 祁建敏.清華大學(xué) 2011
[2]關(guān)于蒙特卡羅及擬蒙特卡羅方法的若干研究[D]. 雷桂媛.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]基于輻射傳輸方程高階球諧近似模型的時域DOT/FDOT成像方法研究[D]. 馬文娟.天津大學(xué) 2012
[2]基于離散縱標(biāo)法的三維中子/光子輸運(yùn)程序開發(fā)[D]. 王偉金.華北電力大學(xué) 2012
[3]求解非線性方程的幾種新的迭代法研究[D]. 程桂賢.浙江師范大學(xué) 2012
[4]高純鍺探測器探測效率的MCNP模擬[D]. 張建芳.吉林大學(xué) 2009
[5]輻射問題的球諧函數(shù)—離散坐標(biāo)法研究[D]. 史萌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]粒子輸運(yùn)的確定性問題并行算法研究[D]. 周滌宇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號:3276616
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