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兰州大学的中子发生器研制及应用展望
被引量：
3
1
作者
姚泽恩
王俊润
+4 位作者
张宇
韦峥
卢小龙
徐大鹏
黑大千
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1840-1852,共13页
1988年兰州大学成功研制了3×10^(12)s^(-1)的ZF-300强流中子发生器,主要用于核数据测量、材料辐照损伤等研究。为进一步开展活化法中子核数据测量、裂变物理等研究,兰州大学启动了基于倍压加速器的ZF-400强流中子发生器研制工程,...
1988年兰州大学成功研制了3×10^(12)s^(-1)的ZF-300强流中子发生器,主要用于核数据测量、材料辐照损伤等研究。为进一步开展活化法中子核数据测量、裂变物理等研究,兰州大学启动了基于倍压加速器的ZF-400强流中子发生器研制工程,该中子发生器的设计指标为D束流能量400 keV、D束流强度大于30 mA、D-D中子产额大于5×10^(10)s^(-1),D-T中子产额大于5×10^(12)s^(-1)。在裂变物理研究方面,已成功发展了描述裂变核断点裂变势的势驱动模型(potential-driving model),并开展了中子诱发典型锕系核素裂变发射中子前裂变产物的质量分布计算研究;将potential-driving model植入Geant4程序,发展了用于裂变发射中子后裂变产物质量分布、动能分布、裂变中子能谱等模拟的蒙特卡罗方法,并开展了可靠性评估研究;研制了一套用于裂变产物实验测量的双屏栅电离室(TFGIC),并完成了初步实验测试。在中子应用技术方面,为满足小型化中子应用技术系统的研发需求,兰州大学成功研制了长度984 mm、直径234 mm的紧凑型中子发生器,通过在引出加速电极和靶之间加电阻的方式产生偏置电场,实现对靶上二次电子的抑制。在自注入靶条件和150 keV氘束流能量下,D-D中子产额可大于5×10^(8)s^(-1),该中子发生器已具备产生D-T中子产额大于10^(10)s^(-1)量级的潜力。完成了基于紧凑型D-T中子发生器的快中子准直屏蔽体的设计,并研发了基于微通道板的快中子成像探测器,初步D-T快中成像测试显示,图像空间分辨率约为500μm。开展了基于紧凑型D-D中子发生器的核燃料棒^(235)U富集度及均匀性检测系统研发,仿真研究表明,在D-D中子产额5×10^(8)s^(-1)条件下,对核燃料棒中10%范围内的^(235)U富集度相对变化的检测置信度可达到99%。
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关键词
中子发生器
中子核数据
裂变物理
快中子照相
235
U富集度检测
燃料棒
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职称材料
基于GEM工艺的裂变时间投影室性能模拟研究
2
作者
赵鑫
魏康
+2 位作者
刘昊
胡碧涛
张毅
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期998-1004,共7页
基于GEM工艺的裂变时间投影室具有探测效率高和空间分辨率高的特点,可实现裂变产物的多参量测量.本文主要研究基于GEM工艺的裂变时间投影室在不同条件下的测量精度,使用Garfield++软件计算得到裂变时间投影室中不同的裂变产物质量数测...
基于GEM工艺的裂变时间投影室具有探测效率高和空间分辨率高的特点,可实现裂变产物的多参量测量.本文主要研究基于GEM工艺的裂变时间投影室在不同条件下的测量精度,使用Garfield++软件计算得到裂变时间投影室中不同的裂变产物质量数测量误差约为4-6u,并通过时间信息的径迹重建研究了裂变碎片在不同工作气体中的角度分辨.研究发现,电子漂移时间长的工作气体中,裂变产物具有更好的角度分辨,并可依此在实验中选择合适的工作气体、气压和漂移电场强度来进行裂变碎片的测量.
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关键词
裂变时间投影室
GEM
电子漂移
径迹重建
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职称材料
题名
兰州大学的中子发生器研制及应用展望
被引量：
3
1
作者
姚泽恩
王俊润
张宇
韦峥
卢小龙
徐大鹏
黑大千
机构
兰州大学中子应用技术教育部工程研究中心
兰州大学
核科学与
技术
学院
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1840-1852,共13页
基金
国家自然科学基金(11027508,11375077,11875155,U1830102,U2167203)
国家重大科学仪器开发专项(2013YQ40861)。
文摘
1988年兰州大学成功研制了3×10^(12)s^(-1)的ZF-300强流中子发生器,主要用于核数据测量、材料辐照损伤等研究。为进一步开展活化法中子核数据测量、裂变物理等研究,兰州大学启动了基于倍压加速器的ZF-400强流中子发生器研制工程,该中子发生器的设计指标为D束流能量400 keV、D束流强度大于30 mA、D-D中子产额大于5×10^(10)s^(-1),D-T中子产额大于5×10^(12)s^(-1)。在裂变物理研究方面,已成功发展了描述裂变核断点裂变势的势驱动模型(potential-driving model),并开展了中子诱发典型锕系核素裂变发射中子前裂变产物的质量分布计算研究;将potential-driving model植入Geant4程序,发展了用于裂变发射中子后裂变产物质量分布、动能分布、裂变中子能谱等模拟的蒙特卡罗方法,并开展了可靠性评估研究;研制了一套用于裂变产物实验测量的双屏栅电离室(TFGIC),并完成了初步实验测试。在中子应用技术方面,为满足小型化中子应用技术系统的研发需求,兰州大学成功研制了长度984 mm、直径234 mm的紧凑型中子发生器,通过在引出加速电极和靶之间加电阻的方式产生偏置电场,实现对靶上二次电子的抑制。在自注入靶条件和150 keV氘束流能量下,D-D中子产额可大于5×10^(8)s^(-1),该中子发生器已具备产生D-T中子产额大于10^(10)s^(-1)量级的潜力。完成了基于紧凑型D-T中子发生器的快中子准直屏蔽体的设计,并研发了基于微通道板的快中子成像探测器,初步D-T快中成像测试显示,图像空间分辨率约为500μm。开展了基于紧凑型D-D中子发生器的核燃料棒^(235)U富集度及均匀性检测系统研发,仿真研究表明,在D-D中子产额5×10^(8)s^(-1)条件下,对核燃料棒中10%范围内的^(235)U富集度相对变化的检测置信度可达到99%。
关键词
中子发生器
中子核数据
裂变物理
快中子照相
235
U富集度检测
燃料棒
Keywords
neutron generator
neutron nuclear data
fission physics
fast neutron radiography
235 U enrichment detection
nuclear fuel rod
分类号
O461 [理学—电子物理学]
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职称材料
题名
基于GEM工艺的裂变时间投影室性能模拟研究
2
作者
赵鑫
魏康
刘昊
胡碧涛
张毅
机构
兰州大学
核科学与
技术
学院
兰州大学中子应用技术教育部工程研究中心
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期998-1004,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(11875301)。
文摘
基于GEM工艺的裂变时间投影室具有探测效率高和空间分辨率高的特点,可实现裂变产物的多参量测量.本文主要研究基于GEM工艺的裂变时间投影室在不同条件下的测量精度,使用Garfield++软件计算得到裂变时间投影室中不同的裂变产物质量数测量误差约为4-6u,并通过时间信息的径迹重建研究了裂变碎片在不同工作气体中的角度分辨.研究发现,电子漂移时间长的工作气体中,裂变产物具有更好的角度分辨,并可依此在实验中选择合适的工作气体、气压和漂移电场强度来进行裂变碎片的测量.
关键词
裂变时间投影室
GEM
电子漂移
径迹重建
Keywords
fission time projection chamber
GEM
electron drift
track reconstruction
分类号
O571.1 [理学—粒子物理与原子核物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
兰州大学的中子发生器研制及应用展望
姚泽恩
王俊润
张宇
韦峥
卢小龙
徐大鹏
黑大千
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于GEM工艺的裂变时间投影室性能模拟研究
赵鑫
魏康
刘昊
胡碧涛
张毅
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
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