聚变中子学积分实验——聚乙烯样品泄漏中子谱的蒙卡模拟与实验测量

摘要

积分实验是核数据工作的一项重要内容，是检验评价核数据的一种手段，无论对核武器的研制，还是聚变堆的设计都是非常重要的。聚乙烯是核物理中重要的中子屏蔽材料，它的主要组成元素C、H的核反应截面已经相当完善，利用聚乙烯样品积分实验不但可以很好地对各种中子输运理论、计算方法和模拟程序进行检验，同时也可以作为系统检验的一个重要手段。 本文主要研究了基于T(d，n)<'4>He反应中子源聚乙烯材料泄漏中子谱的实验方法。首先，利用TARGET程序模拟了T(d，n)<'4>He反应中子源的中子能谱和角分布，根据模拟数据建立了用于MCNP模拟的中子源模型，使用MCNP4C程序对聚乙烯样品的泄漏中子谱进行了模拟，另外，还应用NEFF程序对液体闪射体探测器的效率进行了计算。采用飞行时间法，在原子能研究院的600kV高压倍加器T(d，n)<'4>He反应脉冲中子源上完成聚乙烯样品泄漏中子谱的实验测量，并对模拟谱和实验谱进行了比较，给出模拟谱和实验谱的C/E比值。

目录

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引言

第一章聚变中子学积分实验

§1.1积分实验概念的引入

1.1.1中子输运理论

1.1.2评价中子核数据库

1.1.3宏观检验

§1.2积分实验的意义及其分类

§1.3积分实验的特点

§1.4基准实验

第二章蒙特卡罗方法求解粒子输运问题与MCNP程序简介

§2.1蒙特卡罗方法求解粒子输运问题简介

2.1.1蒙特卡罗方法及其特点简介

2.1.2粒子输运问题及用蒙特卡罗方法求解的一般过程

§2.2 MCNP程序简介

2.2.1 MCNP程序

2.2.2 MCNP程序模拟计算中应注意的问题

§2.3 TARGET程序和NEFF程序

2.3.1 TARGET程序

2.3.2 NEFF程序

第三章实验技术

§3.1中子源技术

§3.2中子探测技术

3.2.1核反应法

3.2.2核反冲法

3.2.3核裂变法

3.2.4核活化法

§3.3快中子能谱的测量——飞行时间法

§3.4探测器效率的刻度

3.4.1绝对测量

3.4.2相对测量

§3.5电子学技术——n/γ分辨技术

第四章聚乙烯样品泄漏中子谱的模拟与测量

§4.1源中子能谱的模拟

§4.2中子探测器效率模拟

§4.3实验系统

§4.4电子学线路和数据获取系统

第五章蒙卡模拟结果与实验测量结果

§5.1 MCNP模拟结果

§5.2实验数据处理

5.2.1本底处理

5.2.2飞行时间谱的转换

§5.3实验结果分析

§5.4总结

参考文献:

致谢

附录