热中子

摘要： 在人教社2020年7月出版的普通高中《物理》教科书选择性必修第三册第121页倒数第一段有这样一句话:实验证明,速率与热运动速率相当的中子最适于引发核裂变。这样的中子就是热中子,或称慢中子。那么,到底什么是热中子?热中子的速率是不是很大?速度为多少?热运动速率又是多少?它们是否相当?为什么称之为热中子?哪些实验数据证明热中子最适于引发核裂变?中子还有哪.些种类?这些问题作为教师还是有必要了解的。

摘要： 利用Cs2LiYCl6:Ce(CLYC)探测器替代中子孔隙度测井中的3He中子探测器,已成为石油测井仪器发展的新思路.为探究在中子孔隙度测井中使用新型探测器的可行性,通过蒙特卡罗模拟,研究了CLYC探测器在不同6Li纯度和探测器尺寸下的热中子计数通量,同时与不同内部气压下的3He探测器热中子计数结果进行对比;另外根据仪器使用不同探测器时获取的中子孔隙度响应,验证了CLYC探测器的可替换性.研究表明:新型CLYC探测器在6Li纯度高、探测器尺寸大时热中子计数效率高;相比于3He中子探测器,热中子探测效率较低的CLYC探测器经过源距组合分析优化后,得到的中子近远比响应结果与3He中子探测器近似,能够有效应用于地层孔隙度获取.

摘要： 基于中国散裂中子源BL09终端提供的宽能谱中子束流,开展智能手机大气中子单粒子效应试验研究.发现死机、内存清空和音频波形失真等故障现象,源于中子在7 nm FinFET工艺CPU、DRAM和Flash芯片中引起的单粒子效应.计算由高能中子和热中子产生的各种故障类型的FIT值,发现高能中子产生的错误率较热中子高5～9倍.观测到录音波形出现幅度整体下降、时间维度的前后移位和局部波形失真等异常现象.试验结果表明,大气中子单粒子效应对地面数以亿计的消费电子产品有显著的影响,必须在产品设计时进行加固处理.

摘要： 陶瓷基材厚型气体电子倍增器(THGEM)已被成功运用于中子探测.用Geant4软件模拟研究和对比了陶瓷(Ceramic)、Kapton(聚酰亚胺)、PTFE(聚四氟乙烯)和FR4(环氧树脂)基材对热中子散射和吸收.基于国内电路板(PCB)厂生产的陶瓷-THGEM、Kapton-TH-GEM、PTFE-THGEM和FR4-THGEM具有相同的几何参数,孔径为200μm,孔间距600μm,厚度200μm,绝缘环宽度75μm,灵敏面积50 mm×50 mm,用能量为5.9 keV的X射线源55 Fe对他们分别都做了增益、长期稳定性和能量分辨率等方面的性能测试,结果显示出四种基材的THGEM都能正常工作.单/双层陶瓷-THGEM在Ar+CO2=80:20的工作气体中的最大增益分别为1.2×104和4×104,在Ar+iC4 H10=97:3工作气体中双层陶瓷-TH-GEM能量分辨率好于24.4％,在100 h的连续测试中具有良好的增益稳定性.用239 Puα源,测试了陶瓷-THGEM的α粒子能量沉积和增益.

摘要： 随着核电和核动力的发展,热中子防护材料需具备屏蔽性能好、质量轻和机械强度高等特点,而Al基复合材料特别是Al基稀土材料正具备这一特点,因此受到研究人员的广泛关注.本文针对热中子屏蔽Gd/Al复合材料,采用蒙特卡罗方法计算了材料的热中子透射率,通过对比分析得到功能粒子Gd对纯Al材料的中子透射率的改善效果要优于功能粒子B4 C的结论.当Gd/Al复合热中子屏蔽材料的厚度大于2 mm,Gd质量含量应不需大于6％.最后将本文的研究成果应用在乏燃料储存格架材料优化设计中,并得到Gd/Al复合材料辐射性能最佳配比是Gd质量含量4％、复合材料厚度3 mm.

摘要： 简述了常用探雷技术,提出了一种利用气体电子倍增器进行热中子地雷探测的技术方案.采用钻孔电路板制作厚气体电子倍增器,镀10B膜作为中子转换体,多层级联提高热中子探测效率,实现对地雷中爆炸物的检测.转换体10B膜存在最佳厚度,通过GEANT4软件模拟得到.介绍了镀膜工艺PLD等主流方法,并分析了各种方法的利弊.

摘要： 设计了一种具有良好中子屏蔽能力 、高强度及高韧性的新型中子屏蔽材料,用于吸收核电站乏燃料储存格架和乏燃料运输过程中的热中子辐射.材料通过蒙特卡罗粒子传输(输运)软件MCNP进行设计,并通过放电等离子烧结设备及热轧的方式制成了板材.MCNP模拟结果及材料热中子屏蔽测试结果表明:铝基Gd2 O3复合材料的热中子屏蔽性能与铝基碳化硼相当.Gd2 O3颗粒球磨后呈现 μm、亚μm级甚至有些颗粒达到了nm级.随球磨时间的增加,材料的力学性能逐渐增强.X射线衍射检测发现了钆-铝合金相的生成.经TEM分析表明:材料的强化机制主要是位错强化和nm级Gd2 O3颗粒的弥散强化,拉伸强度和伸长率分别达到了240 MPa和16％,其断口主要为韧性断裂.

摘要： 水力压裂是提高非常规油气开采的重要手段,支撑剂位置及裂缝参数是评价压裂效果的重要因素.提出了以Gd作为示踪剂探测热中子来评价井周裂缝方法,将热中子双组扩散理论与数值模拟方法相结合,定义热中子变化参数WTN来指示裂缝宽度,并分析了岩性、井眼尺寸、地层孔隙度、地层水矿化度及含油饱和度对WTN的影响.模拟结果表明：随着裂缝宽度的增加,WTN先呈指数增加后趋于平缓;而地层孔隙度越大、地层水矿化度越小,WTN越大;井眼尺寸和地层含油饱和度的变化对WTN影响较小.利用蒙特卡罗方法建立了地层孔隙度、矿化度石灰岩地层压裂前后的数值计算模型,模拟研究了不同深度地层的热中子分布,得到了近远探测器热中子计数FAR、NEAR和WTN的响应曲线,最终处理裂缝参数结果与设定模型相吻合,验证了利用Gd示踪热中子探测方法可以来评价井周裂缝.

摘要： 为探讨自给能探测器在使用现场温度改变对探测器灵敏度的影响,研究了自给能中子探测器在不同温度工况下电流信号与中子注量率的关系.中子注量率加权微观截面的计算,用以说明不同温度下探测器特性.结果表明:探测器灵敏度并非一个固定常数,在不同工况下需要进行校正.%In this paper,we study the relationship between the current signal and the neutron flux rate of the self-powered neutron detector at different temperatures. The calculation of the neutron flux weighted microscopic cross section has revealed the non constant behavior of the sensitivity as a function of the temperature. As a consequence,it is not possible to use the sensibility as an absolute constant,but rather it must be calculated for each nuclear reactor and corrected under determined conditions

摘要： 基于辽宁省含硼矿物的特殊性,本文分析了辽宁省特有的六种含硼矿物对热中子和伽马射线的屏蔽性能,研究结果表明:六种含硼矿物中硼含量越高,热中子屏蔽性能越优异,六种含硼矿物热中子屏蔽性能大小依次为硼镁石矿、硼精矿、富硼渣、含硼铁精矿、硼镁铁矿和硼泥;密度越大,伽马射线屏蔽性能越好,六种含硼矿物伽马射线屏蔽性能大小依次为含硼铁精矿、硼镁铁矿、富硼渣、硼精矿、硼镁石矿以及硼泥.富硼渣的综合屏蔽性能最好.

摘要： 根据裂变产物衰变规律和HPGeγ谱仪测量原理,推导了相对产额计算公式.利用36mL液体源标定了HPGe探测器25cm位置的效率曲线,得到了85mKr、87Kr与88Kr各主γ能峰探测效率.利用西安脉冲堆热中子场辐照后的Pu靶制备了7批次气体裂变产物样品,通过对实测能谱分析得到85mKr、87Kr与88Kr相对产额Y85m/Y88和Y87/Y88分别为0.440和0.777,与ENDF-BVII.1等4家数据库产额评价值比值一致.

摘要： 目前由清华大学建设的微型脉冲强子源(Compact Pulsed HadronSource，CPHS)项目中，我们正在研究基于微通道极(Micro Channel Plate)的高空间分辨率(50%)、高计数率热中子探测器的实现。在本文中，我们通过MCNP5模拟，研究了掺杂和镀膜两种方式下的微通道板对于25.3meV热中子的探测效率。模拟计算的结果表明，基于微通道板探测效率>50%的高探测效率热中子探测器是可以实现的。

摘要： 中子关联成像要求中子处于热中子能区.为了得到热中子能区、束流稳定的热中子,需要对14MeV热中子进行慢化.本文利用Geant4模拟工具,研究聚乙烯和含硼聚乙烯对14MeV快中子的慢化效果,并与实验结果进行对比.仿真结果显示,聚乙烯的厚度和密度会影响最佳慢化效率,而改变含硼聚乙烯的厚度对慢化效果的影响不大.实验结果与仿真结果相比,随着厚度增加中子数的变化趋势是一致的.

摘要： 本文介绍Carbo中Os和W同位素组成的变化很可能是陨石受宇宙射线照射造成的。Os和W同位素组成变化的关系受陨石的成分影响很小，同时指出Os是一个较好的陨石中热中子密度的指示剂。

摘要： 79Se是纯β长寿命放射性核素,主要通过裂变或中子俘获反应产生,79se在核废物储存、天体物理、生物医学方面有着重要的应用前景.78Se(n,γ)79Se的反应截面在核物理、天体物理方面有着重要的应用价值.由于测量技术的限制,使得78Se(n,γ)79Se反应截面没有直接的实验数据.本工作基于中国原子能科学研究院加速器质谱系统建立了79Se高灵敏测量方法,基于此方法开展了78Se(n,γ)79Se反应截面的测量.通过辐照天然Se样品来产生79Se,用锆片来测定辐照中子的总注量(Φ),然后利用AMS测定辐照样品中79Se/78Se的比值(R79/78)来实现78Se(n,γ)79Se反应截面的测定.测定反应截面的公式:σ＝79Se/78Se(Φ)。

摘要： 为了开展129I的热中子嬗变的研究，在西安脉冲堆上开展了127I靶件辐照实验以探索实验条件。本文对127I靶件的嬗变率进行了蒙特卡罗计算，与实验测量值进行了比对。利用NJOY程序，以ENDF/B VII.0库为基础，制作了127I在西安脉冲堆堆芯辐照温度下的MCNP格式截面库，与MCNP自带库(ENDF/B VI.2)同温度下截面库进行了比较，主要在不可分辨共振区做了改进，使用新制的截面库，利用MCNP程序对ORIGEN2 数据库中的127I辐射俘获截面进行了修正，结合ORIGEN2程序分析了127I靶件在西安脉冲堆实际辐照后的嬗变率和核素的变化，研究中子能谱和辐照时间对靶件嬗变计算的影响。另一方面，使用MCNPX自带的燃耗模块CINDER’90对127I靶件的嬗变情况进行模拟，分析结果与ORIGEN2基本一致，和实验数值有些偏差，分析主要原因是MCNP计算中子通量密度存在误差，并对以后的工作提出建议，该研究对129I的热中子嬗变有重要意义。

摘要： 本文简单介绍了嬗变的基本原理、方法以及嬗变常用的装置系统,同时介绍了嬗变技术在各国的发展情况.然后,应用构造出的快、热谱堆芯模型,进行了物理特性方面的计算,对快、热中子的嬗变效率进行了比较分析.

摘要： 氢探测法是伴随地雷技术发展出现的一种新探雷方法。根据氢探测法原理，进行了相关实验研究。实验用一个低强度的252Cf源和ZJ1220型3He正比计数器进行探测，分析了对埋在河沙中的聚乙烯的探测效果，以及石头、铁块、木块、人体等对探测的影响。

摘要： 氢探测法是伴随地雷技术发展出现的一种新探雷方法。根据氢探测法原理，进行了相关实验研究。实验用一个低强度的252Cf源和ZJ1220型3He正比计数器进行探测，分析了对埋在河沙中的聚乙烯的探测效果，以及石头、铁块、木块、人体等对探测的影响。

摘要： 一种系统包括用于测量地层的特性的工具。所述工具包括工具主体、设置在所述工具主体内用于发射中子的中子源、设置在所述工具主体内与所述中子源间隔开的中子检测器、以及布置成与所述中子检测器处于操作关系的中子屏蔽件，所述中子屏蔽件限定外部表面和内部体积，所述中子屏蔽件用于防止所具有的能量低于第一预先确定阈值的中子从所述外部表面行进至所述内部体积。所述中子屏蔽件可移动地联接至所述工具主体，其中所述中子屏蔽件相对于所述中子检测器限定非封闭位置，以使得所述中子检测器至少部分地位于所述内部体积之外，并且所述中子屏蔽件相对于所述中子检测器限定封闭位置，以使得所述中子检测器设置在所述内部体积内。

摘要： 一种系统包括用于测量地层的特性的工具。所述工具包括工具主体、设置在所述工具主体内用于发射中子的中子源、设置在所述工具主体内与所述中子源间隔开的中子检测器、以及布置成与所述中子检测器处于操作关系的中子屏蔽件，所述中子屏蔽件限定外部表面和内部体积，所述中子屏蔽件用于防止所具有的能量低于第一预先确定阈值的中子从所述外部表面行进至所述内部体积。所述中子屏蔽件可移动地联接至所述工具主体，其中所述中子屏蔽件相对于所述中子检测器限定非封闭位置，以使得所述中子检测器至少部分地位于所述内部体积之外，并且所述中子屏蔽件相对于所述中子检测器限定封闭位置，以使得所述中子检测器设置在所述内部体积内。

摘要： 本发明公开了一种基于超热中子与热中子比值的铀裂变瞬发中子测井技术。具体是指：在钻孔中以脉冲方式向地层岩石发射快中子，也称为原生中子。原生中子被井中介质相继慢化为超热中子与热中子，热中子诱发

摘要： 本发明涉及核辐射防护技术领域，提供一种基于阵列中子源的均匀热中子场辐射试验装置，包括阵列中子源、屏蔽体、仪表测试通道和搭载平台；所述阵列中子源包括中子源和中子源屏蔽抽屉，所述中子源屏蔽抽屉包括中子源屏蔽抽屉主体和中子源屏蔽抽屉柱塞，中子源屏蔽抽屉主体内放置中子源，中子源上设置中子源屏蔽抽屉柱塞，采用12枚241Am‑Be中子源阵列分布，每两个中子源为一组放置于一个中子源屏蔽抽屉中，其中放置两端的四枚中子源活度均为2Ci，中间10枚均为1Ci，阵列中子源安装于屏蔽体主体中，用于产生中子辐射场。本发明试验装置能够产生较大尺寸的较为均匀的热中子场，对于大尺寸探测仪表进行试验时，准确度高，试验结果可靠。

摘要： 本发明公开了一种基于超热中子与热中子比值的铀裂变瞬发中子测井技术。具体是指：在钻孔中以脉冲方式向地层岩石发射快中子，也称为原生中子。原生中子被井中介质相继慢化为超热中子与热中子，热中子诱发

摘要： 本发明属于核反应堆热中子检测技术领域，尤其涉及锗材料在检测反应堆热中子平均通量密度中的应用、反应堆热中子平均通量密度的检测方法。本发明提供锗材料在检测反应堆热中子平均通量密度中的应用。锗材料受到热中子辐照后，锗材料中的核素转变为其同位素以所述核素作为目标靶核，发生放射性衰变时产生的X射线的能量为9.2keV和10.3keV，具有适宜的射线能量范围，对人体及周围环境危害小，危险系数低；且核素的半衰期为11.42天，无需长时间保存处理，从而本发明提供的锗材料很好的解决了现有技术传统方法遗留的靶核放射性衰变周期长且靶核特征射线能量高的问题。

摘要： 本发明公开了一种快中子热中子扇形分区的超高通量反应堆堆芯，包括设置于堆芯活性区外围的反射层，所述反射层区域呈环形，且沿周向分为四个扇形区域：依次为快中子区、第一隔离区、热中子区和第二隔离区。本发明通过扇形快热中子分区设计方法，使得反应堆内一部分区域具有较高的快中子区用于材料辐照，而一部分区域具有较高的热中子区用于同位素生产，能同时获得较高的快中子通量和热中子通量，可以兼顾材料辐照和同位素生产要求，可增强超高通量反应堆的用途。

摘要： 本发明公开了一种快中子热中子同心圆式分区的超高通量反应堆堆芯，包括设置在活性区外围的反射层，所述反射层呈同心圆式分为三个区：从内到外依次为快中子区、隔离区和热中子区。本发明提出的堆芯既有区域较大且快中子通量较高的快中子区，又有区域较大且热中子通量较高的热中子区，可增强超高通量反应堆的用途，同时进行多个材料辐照和多个同位素生产等。

摘要： 本发明涉及一种中子探测方法及装置，具体涉及一种基于MOF的热中子或快中子探测方法及装置，解决现有使用载157Gd无机闪烁体和载157Gd塑料闪烁体的热中子探测装置存在的响应时间慢、热中子灵敏度低，难以满足热中子探测实际需求及目前快响应的闪烁探测方法难以准确获得中子能谱的技术问题。本发明提供的基于MOF的热中子探测方法及装置，通过金属有机框架闪烁体的骨架或者孔隙中引入157Gd，可实现对热中子的直接、有效、高灵敏探测，解决不同通量下热中子通量探测的问题。另外，还提供了基于MOF的快中子探测方法及装置，通过金属有机框架闪烁体的骨架或者孔隙中引入238U或237Np，探测电信号推出快中子能量与数目的关系，进而实现高精度的快中子能谱测量。

摘要： 本实用新型公开了一种基于超热中子与热中子比值的铀裂变瞬发中子测井仪，测井仪内双中子探测器和双中子时间谱仪内部包含两组正比计数管、包裹超热中子探测器的聚乙烯中子慢化材料、包裹在慢化材料外的金属镉皮、探测器高压电源、前置放大器、成形与甄别电路，以及记录双中子探测器输出信号的脉冲计数器、时间谱分析与缓存电路。利用公开的双中子探测器和双时间谱仪，测量超热中子、热中子的时间谱，并定义自原生中子慢化为热中子时刻到任意时刻的超热中子、热中子的衰减量比值为“E／T”比，以此构建了基于饱和矿层的铀定量实时算法。