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主动中子多重性铀质量测量模拟研究

孙诗奇 胡力元 侯英伟 刘辉兰 宋玉收

孙诗奇, 胡力元, 侯英伟, 刘辉兰, 宋玉收. 主动中子多重性铀质量测量模拟研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
引用本文: 孙诗奇, 胡力元, 侯英伟, 刘辉兰, 宋玉收. 主动中子多重性铀质量测量模拟研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
SUN Shiqi, HU Liyuan, HOU Yingwei, LIU Huilan, SONG Yushou. Simulation of Uranium Mass Measurement Based on Active Neutron Multiplicity[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
Citation: SUN Shiqi, HU Liyuan, HOU Yingwei, LIU Huilan, SONG Yushou. Simulation of Uranium Mass Measurement Based on Active Neutron Multiplicity[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266

主动中子多重性铀质量测量模拟研究

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCFP201851)
详细信息
    作者简介:

    孙诗奇(1994-),男,四川三台人,硕士研究生,从事核辐射探测技术相关研究;E-mail:sunshiqi127@163.com

    通讯作者: 宋玉收,E-mail:songyushou80@163.com
  • 中图分类号: TL816+.3

Simulation of Uranium Mass Measurement Based on Active Neutron Multiplicity

Funds: Special Fund for Basic Scientific Research Business Fees of Central Universities (HEUCFP201851)
  • 摘要: 中子多重性技术常用于测量和核查核材料,尤其针对具有较厚屏蔽的对象具有不可替代的优势。钚的自发裂变率较高,可以采用被动测量方法,目前已有多款不同的测量装置。然而铀材料的自发裂变率较低只能采用主动测量方法。现有的主动井型符合计数器(AWCC)能够进行主动中子多重性测量铀材料质量,但依然存在探测效率较低,Am-Li中子源产生偶然符合大等缺点。为提高铀材料测量的效率和精度,对主动中子多重性测量方法开展深入研究非常必要。本文参考AWCC模型,利用Geant4软件对探测器和粒子的输运过程进行建模。研究了多重性移位寄存器的不同符合门宽、不同延迟时间对铀测量结果相对偏差的影响规律。计数器的最佳门宽为44 μs,门宽取值范围在计数器衰减时间的1.5倍左右合适;延迟时间大于3倍计数器衰减时间后,相对偏差显著减少。最后讨论了235U富集度变化对主动中子多重性测量结果的影响。为后续主动中子多重性铀质量测量仪器的设计提供了参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-12
  • 修回日期:  2019-03-06
  • 刊出日期:  2019-06-20

主动中子多重性铀质量测量模拟研究

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
    基金项目:  中央高校基本科研业务费专项资金(HEUCFP201851)
    作者简介:

    孙诗奇(1994-),男,四川三台人,硕士研究生,从事核辐射探测技术相关研究;E-mail:sunshiqi127@163.com

    通讯作者: 宋玉收,E-mail:songyushou80@163.com
  • 中图分类号: TL816+.3

摘要: 中子多重性技术常用于测量和核查核材料,尤其针对具有较厚屏蔽的对象具有不可替代的优势。钚的自发裂变率较高,可以采用被动测量方法,目前已有多款不同的测量装置。然而铀材料的自发裂变率较低只能采用主动测量方法。现有的主动井型符合计数器(AWCC)能够进行主动中子多重性测量铀材料质量,但依然存在探测效率较低,Am-Li中子源产生偶然符合大等缺点。为提高铀材料测量的效率和精度,对主动中子多重性测量方法开展深入研究非常必要。本文参考AWCC模型,利用Geant4软件对探测器和粒子的输运过程进行建模。研究了多重性移位寄存器的不同符合门宽、不同延迟时间对铀测量结果相对偏差的影响规律。计数器的最佳门宽为44 μs,门宽取值范围在计数器衰减时间的1.5倍左右合适;延迟时间大于3倍计数器衰减时间后,相对偏差显著减少。最后讨论了235U富集度变化对主动中子多重性测量结果的影响。为后续主动中子多重性铀质量测量仪器的设计提供了参考。

English Abstract

孙诗奇, 胡力元, 侯英伟, 刘辉兰, 宋玉收. 主动中子多重性铀质量测量模拟研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
引用本文: 孙诗奇, 胡力元, 侯英伟, 刘辉兰, 宋玉收. 主动中子多重性铀质量测量模拟研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
SUN Shiqi, HU Liyuan, HOU Yingwei, LIU Huilan, SONG Yushou. Simulation of Uranium Mass Measurement Based on Active Neutron Multiplicity[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
Citation: SUN Shiqi, HU Liyuan, HOU Yingwei, LIU Huilan, SONG Yushou. Simulation of Uranium Mass Measurement Based on Active Neutron Multiplicity[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 266-271. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.266
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