發(fā)布時間：2021-12-10 15:18

　　中子探測技術(shù)是當前國內(nèi)外核保障技術(shù)研究的重要課題。對中子的探測總體上可分為兩類：一類是測量中子注量率；一類是測量中子能譜。中子能譜又包括飛行時間譜和脈沖幅度譜�？紤]到安全保護的重要性，尤其在現(xiàn)場應(yīng)用當中，通過展開光子脈沖幅度分布的中子能譜測定法比飛行時間譜法更有優(yōu)勢。本文主要通過兩種方法：解析計算方法和蒙特卡羅模擬方法，來分析得到了快中子與有機閃爍體組成物質(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化探測器的幾何形狀和混合輻射場中n/γ甄別問題，只需要在分析過程中做一些合理的近似。主要工作有以下幾個方面：1、通過解析方法一步一步分析中子在有機閃爍體中與H原子和C原子碰撞的歷史過程，使整個物理過程變得簡單透明、一目了然。解析分析過程主要分以下幾步進行：首先得到單個中子在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；再得到單個中子整個碰撞歷史產(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... 

【文章來源】：東華理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中子與原子核相互作用過程

2.1 The Interaction Process Between Neutrons and Nu射)是中子與原子核作用中最常見的方式之一。仍為靶核，中子與靶核并沒有發(fā)生本質(zhì)的變性散射、共振彈性散射兩種。：當中子靠近原子核時，受核力的作用，中自身部分或全部的能量轉(zhuǎn)移給靶核，整個過散射稱為勢彈性散射。射：由于中子呈電中性，所以不受庫侖力的，復(fù)合核處于激發(fā)態(tài)，在放出一個中子后又射。與原子核相互作用中最簡單的形式，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，必須克服庫侖勢壘，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能比靶核內(nèi)每個核子的平均作用能小時，中子就會與整個原子核發(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)射出一個或幾個 γ光子而退激回到基態(tài)，這個過程就稱為輻射俘獲（也叫（n，γ）反應(yīng)）。輻射俘獲過程如圖 2.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]液體閃爍體探測器中子解譜方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 林存寶,劉國福,楊俊,羅曉亮.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2011(02)
[2]Be（d,n）反應(yīng)中子源能譜測量及應(yīng)用[J]. 張建福,阮錫超,侯龍,李霞,張國光,鮑杰,黃翰雄,聶陽波.  強激光與粒子束. 2011(01)
[3]超快中子探測器閃爍體性能計算[J]. 唐琦,趙宗清,蘇明,彭曉世.  強激光與粒子束. 2010(06)
[4]液體閃爍體探測器γ射線測量研究[J]. 王琦,阮錫超,王松林,黃翰雄,聶陽波,周祖英,孔祥忠.  原子核物理評論. 2009(02)
[5]中子測量技術(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)與探測技術(shù). 2008(04)
[6]核保障：重要步驟[J]. David Fischer.  國際原子能機構(gòu)通報. 2007(02)
[7]BC-501A液體閃爍體γ探測效率[J]. 朱傳新,陳淵.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2004(03)
[8]便攜式核材料中子測量系統(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系統(tǒng)[J]. 羅永鋒,郭春營,林源根,李湘慶,江棟興.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2002(06)
[10]18－27MeV中子能區(qū)的有機閃爍體探測器的效率刻度[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中子探測器的蒙特卡羅模擬研究及設(shè)計[D]. 楊巧榮.蘭州大學(xué) 2011
[2]正比計數(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治療機輻射防護中的應(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[D]. 徐小三.蘭州大學(xué) 2008
[6]中子慢化法測拌和土水分含量[D]. 陳希軍.東北師范大學(xué) 2004



本文編號：3532878