有機(jī)閃爍體中快中子引起的光子脈沖分布的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 15:18
中子探測(cè)技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外核保障技術(shù)研究的重要課題。對(duì)中子的探測(cè)總體上可分為兩類(lèi):一類(lèi)是測(cè)量中子注量率;一類(lèi)是測(cè)量中子能譜。中子能譜又包括飛行時(shí)間譜和脈沖幅度譜?紤]到安全保護(hù)的重要性,尤其在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用當(dāng)中,通過(guò)展開(kāi)光子脈沖幅度分布的中子能譜測(cè)定法比飛行時(shí)間譜法更有優(yōu)勢(shì)。本文主要通過(guò)兩種方法:解析計(jì)算方法和蒙特卡羅模擬方法,來(lái)分析得到了快中子與有機(jī)閃爍體組成物質(zhì)之間相互作用產(chǎn)生的光子脈沖分布數(shù)據(jù)。這種解析方法不需要考慮簡(jiǎn)化探測(cè)器的幾何形狀和混合輻射場(chǎng)中n/γ甄別問(wèn)題,只需要在分析過(guò)程中做一些合理的近似。主要工作有以下幾個(gè)方面:1、通過(guò)解析方法一步一步分析中子在有機(jī)閃爍體中與H原子和C原子碰撞的歷史過(guò)程,使整個(gè)物理過(guò)程變得簡(jiǎn)單透明、一目了然。解析分析過(guò)程主要分以下幾步進(jìn)行:首先得到單個(gè)中子在H原子和C原子上單次碰撞所沉積能量的分布,并由此得到所產(chǎn)生的光子脈沖分布;再得到單個(gè)中子整個(gè)碰撞歷史產(chǎn)生的光子脈沖分布;最后根據(jù)相關(guān)碰撞序列發(fā)生的概率,得到整個(gè)中子碰撞歷史產(chǎn)生的總的光子脈沖分布。2、用蒙特卡羅模擬方法分別模擬了能量為1、1.5、2MeV的單能入射中子和兩種連續(xù)中子源Am-Be源、252C...
【文章來(lái)源】:東華理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中子與原子核相互作用過(guò)程
2.1 The Interaction Process Between Neutrons and Nu射)是中子與原子核作用中最常見(jiàn)的方式之一。仍為靶核,中子與靶核并沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)的變性散射、共振彈性散射兩種。:當(dāng)中子靠近原子核時(shí),受核力的作用,中自身部分或全部的能量轉(zhuǎn)移給靶核,整個(gè)過(guò)散射稱(chēng)為勢(shì)彈性散射。射:由于中子呈電中性,所以不受庫(kù)侖力的,復(fù)合核處于激發(fā)態(tài),在放出一個(gè)中子后又射。與原子核相互作用中最簡(jiǎn)單的形式,也是中作用形式之一,尤其是中子在質(zhì)子(氫核)靶核,也不論是何種能量的中子,彈性散射是守恒的。如圖 2.2 所示。
射帶電粒子的中子核反應(yīng),用(n,p)或(n,α)表示。由于質(zhì)子和 α 粒子都是帶電粒子,它們從復(fù)合核內(nèi)出來(lái),必須克服庫(kù)侖勢(shì)壘,靶核電荷數(shù)越大,發(fā)射帶電粒子的中子核反應(yīng)就越不容易發(fā)生。在目前的中子探測(cè)技術(shù)中,應(yīng)用最廣泛的是以下幾種核反應(yīng):1)、 2.31(93.9%)2.79(6.1%)7710LiMeVLiMeVBn (2.5)2)、 Li nH4.786MeV63 (2.6)3)、 He nHp0.764MeV3 (2.7)4)、 N nCp0.627MeV1414 (2.8)②、輻射俘獲如果中子的入射動(dòng)能比靶核內(nèi)每個(gè)核子的平均作用能小時(shí),中子就會(huì)與整個(gè)原子核發(fā)生作用。靶核吸收中子形成復(fù)合核,并處于激發(fā)態(tài)。復(fù)合核發(fā)射出一個(gè)或幾個(gè) γ光子而退激回到基態(tài),這個(gè)過(guò)程就稱(chēng)為輻射俘獲(也叫(n,γ)反應(yīng))。輻射俘獲過(guò)程如圖 2.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液體閃爍體探測(cè)器中子解譜方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 林存寶,劉國(guó)福,楊俊,羅曉亮. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2011(02)
[2]Be(d,n)反應(yīng)中子源能譜測(cè)量及應(yīng)用[J]. 張建福,阮錫超,侯龍,李霞,張國(guó)光,鮑杰,黃翰雄,聶陽(yáng)波. 強(qiáng)激光與粒子束. 2011(01)
[3]超快中子探測(cè)器閃爍體性能計(jì)算[J]. 唐琦,趙宗清,蘇明,彭曉世. 強(qiáng)激光與粒子束. 2010(06)
[4]液體閃爍體探測(cè)器γ射線測(cè)量研究[J]. 王琦,阮錫超,王松林,黃翰雄,聶陽(yáng)波,周祖英,孔祥忠. 原子核物理評(píng)論. 2009(02)
[5]中子測(cè)量技術(shù)在核保障中的應(yīng)用[J]. 蒙延泰,王效忠,祝利群. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2008(04)
[6]核保障:重要步驟[J]. David Fischer. 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)通報(bào). 2007(02)
[7]BC-501A液體閃爍體γ探測(cè)效率[J]. 朱傳新,陳淵. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2004(03)
[8]便攜式核材料中子測(cè)量系統(tǒng)的研制[J]. 許小明,賈向軍,王效忠,劉大鳴. 原子能科學(xué)技術(shù). 2003(02)
[9]一套液閃快中子探測(cè)系統(tǒng)[J]. 羅永鋒,郭春營(yíng),林源根,李湘慶,江棟興. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2002(06)
[10]18-27MeV中子能區(qū)的有機(jī)閃爍體探測(cè)器的效率刻度[J]. 王效忠,李安利,白希祥,柳衛(wèi)平,戚大海,袁媛. 原子能科學(xué)技術(shù). 1995(06)
碩士論文
[1]4π球形3He中子探測(cè)器的蒙特卡羅模擬研究及設(shè)計(jì)[D]. 楊巧榮.蘭州大學(xué) 2011
[2]正比計(jì)數(shù)管及其屏蔽層厚度的Monte Carlo(MCNP)研究[D]. 劉高杰.河南師范大學(xué) 2011
[3]252Cf中子源慢化及屏蔽系統(tǒng)的蒙特卡羅模擬研究[D]. 姜校亮.吉林大學(xué) 2010
[4]蒙特卡羅方法在60Co治療機(jī)輻射防護(hù)中的應(yīng)用研究[D]. 劉暉.黑龍江大學(xué) 2008
[5]Am-Be中子源屏蔽體的蒙卡模擬與設(shè)計(jì)[D]. 徐小三.蘭州大學(xué) 2008
[6]中子慢化法測(cè)拌和土水分含量[D]. 陳希軍.東北師范大學(xué) 2004
本文編號(hào):3532878
【文章來(lái)源】:東華理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中子與原子核相互作用過(guò)程
2.1 The Interaction Process Between Neutrons and Nu射)是中子與原子核作用中最常見(jiàn)的方式之一。仍為靶核,中子與靶核并沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)的變性散射、共振彈性散射兩種。:當(dāng)中子靠近原子核時(shí),受核力的作用,中自身部分或全部的能量轉(zhuǎn)移給靶核,整個(gè)過(guò)散射稱(chēng)為勢(shì)彈性散射。射:由于中子呈電中性,所以不受庫(kù)侖力的,復(fù)合核處于激發(fā)態(tài),在放出一個(gè)中子后又射。與原子核相互作用中最簡(jiǎn)單的形式,也是中作用形式之一,尤其是中子在質(zhì)子(氫核)靶核,也不論是何種能量的中子,彈性散射是守恒的。如圖 2.2 所示。
射帶電粒子的中子核反應(yīng),用(n,p)或(n,α)表示。由于質(zhì)子和 α 粒子都是帶電粒子,它們從復(fù)合核內(nèi)出來(lái),必須克服庫(kù)侖勢(shì)壘,靶核電荷數(shù)越大,發(fā)射帶電粒子的中子核反應(yīng)就越不容易發(fā)生。在目前的中子探測(cè)技術(shù)中,應(yīng)用最廣泛的是以下幾種核反應(yīng):1)、 2.31(93.9%)2.79(6.1%)7710LiMeVLiMeVBn (2.5)2)、 Li nH4.786MeV63 (2.6)3)、 He nHp0.764MeV3 (2.7)4)、 N nCp0.627MeV1414 (2.8)②、輻射俘獲如果中子的入射動(dòng)能比靶核內(nèi)每個(gè)核子的平均作用能小時(shí),中子就會(huì)與整個(gè)原子核發(fā)生作用。靶核吸收中子形成復(fù)合核,并處于激發(fā)態(tài)。復(fù)合核發(fā)射出一個(gè)或幾個(gè) γ光子而退激回到基態(tài),這個(gè)過(guò)程就稱(chēng)為輻射俘獲(也叫(n,γ)反應(yīng))。輻射俘獲過(guò)程如圖 2.3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液體閃爍體探測(cè)器中子解譜方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 林存寶,劉國(guó)福,楊俊,羅曉亮. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2011(02)
[2]Be(d,n)反應(yīng)中子源能譜測(cè)量及應(yīng)用[J]. 張建福,阮錫超,侯龍,李霞,張國(guó)光,鮑杰,黃翰雄,聶陽(yáng)波. 強(qiáng)激光與粒子束. 2011(01)
[3]超快中子探測(cè)器閃爍體性能計(jì)算[J]. 唐琦,趙宗清,蘇明,彭曉世. 強(qiáng)激光與粒子束. 2010(06)
[4]液體閃爍體探測(cè)器γ射線測(cè)量研究[J]. 王琦,阮錫超,王松林,黃翰雄,聶陽(yáng)波,周祖英,孔祥忠. 原子核物理評(píng)論. 2009(02)
[5]中子測(cè)量技術(shù)在核保障中的應(yīng)用[J]. 蒙延泰,王效忠,祝利群. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2008(04)
[6]核保障:重要步驟[J]. David Fischer. 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)通報(bào). 2007(02)
[7]BC-501A液體閃爍體γ探測(cè)效率[J]. 朱傳新,陳淵. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2004(03)
[8]便攜式核材料中子測(cè)量系統(tǒng)的研制[J]. 許小明,賈向軍,王效忠,劉大鳴. 原子能科學(xué)技術(shù). 2003(02)
[9]一套液閃快中子探測(cè)系統(tǒng)[J]. 羅永鋒,郭春營(yíng),林源根,李湘慶,江棟興. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2002(06)
[10]18-27MeV中子能區(qū)的有機(jī)閃爍體探測(cè)器的效率刻度[J]. 王效忠,李安利,白希祥,柳衛(wèi)平,戚大海,袁媛. 原子能科學(xué)技術(shù). 1995(06)
碩士論文
[1]4π球形3He中子探測(cè)器的蒙特卡羅模擬研究及設(shè)計(jì)[D]. 楊巧榮.蘭州大學(xué) 2011
[2]正比計(jì)數(shù)管及其屏蔽層厚度的Monte Carlo(MCNP)研究[D]. 劉高杰.河南師范大學(xué) 2011
[3]252Cf中子源慢化及屏蔽系統(tǒng)的蒙特卡羅模擬研究[D]. 姜校亮.吉林大學(xué) 2010
[4]蒙特卡羅方法在60Co治療機(jī)輻射防護(hù)中的應(yīng)用研究[D]. 劉暉.黑龍江大學(xué) 2008
[5]Am-Be中子源屏蔽體的蒙卡模擬與設(shè)計(jì)[D]. 徐小三.蘭州大學(xué) 2008
[6]中子慢化法測(cè)拌和土水分含量[D]. 陳希軍.東北師范大學(xué) 2004
本文編號(hào):3532878
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