D-T中子诱发部分镧系元素核反应截面的相对测量研究

发布时间：2023-11-25 03:43

　　镧系元素对于提高ODS钢的抗氧化性能和冲击韧性有着积极的意义,而氧化物弥散强化钢(ODS)作为聚变反应堆的结构材料处于14 MeV中子场中。同时部分镧系元素的同位素(如¹⁴¹Ce,¹⁴⁴Ce,¹⁴⁷Nd等)是乏燃料中裂变产物的主要成分,对其反应截面的分析在核裂变理论研究、中子活化分析、闪烁晶体研制和其他核能利用方面具有很高的研究价值。到目前为止,部分国内外研究团队对于14 MeV能区中子诱发镧系元素核反应截面进行了测量和报道,但是大多研究工作在1990年前展开,其数据精度受到D-T中子束流强度和缓发γ谱测量探测手段等因素的限制使得这些数据存在有较大差异。基于以上原因,本工作针对14 MeV能区中子诱发部分镧系元素发生核反应截面进行了重新测量。本工作利用中国工程物理研究院二所的K-400强流中子发生器和日本大阪大学工学部的中子发生器平台开展中子辐照,辐照过程中用伴随α粒子对T(d,n)⁴He反应产生的中子产额进行在线监测,并以此作为中子通量波动的修正依据,同时中子能量由⁹⁰Zr(...

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究动态
    1.3 本论文的工作
第二章 中子诱发的核反应
    2.1 基本原理
    2.2 理论模型
        2.2.1 原子核理论模型
        2.2.2 核反应理论模型
    2.3 14MeV中子引起核反应截面的研究进展
第三章 实验设备及过程
    3.1 实验设备
        3.1.1 D-T中子源
        3.1.2 测量系统
    3.2 实验过程
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 样品的辐照
        3.2.3 样品的冷却
        3.2.4 产物γ谱的测量
第四章 实验数据分析
    4.1 中子活化法测量截面的基本原理
    4.2 中子活化法测量截面的相关修正
        4.2.1 自吸收修正
        4.2.2 样品几何修正
        4.2.3 γ射线级联符合修正
        4.2.4 中子注量率波动修正
    4.3 数据分析
        4.3.1 14MeV中子引起Lu发生核反应的分析与计算
        4.3.2 14MeV中子引起Tm发生核反应的分析与计算
        4.3.3 14MeV中子引起Ce发生核反应的分析与计算
        4.3.4 14MeV中子引起Nd发生核反应的分析与计算
        4.3.5 14MeV中子引起Ga发生核反应的分析与计算
        4.3.6 14MeV中子引起Dy发生核反应的分析与计算
        4.3.7 14MeV中子引起Yb发生核反应的分析与计算
第五章 结果比较与讨论
    5.1 误差分析
    5.2 结果比较与讨论
        5.2.1 14MeV中子引起Lu发生核反应截面的比较与讨论
        5.2.2 14MeV中子引起Tm发生核反应截面的比较与讨论
        5.2.3 14MeV中子引起Ce发生核反应截面的比较与讨论
        5.2.4 14MeV中子引起Nd发生核反应截面的比较与讨论
        5.2.5 14MeV中子引起Gd发生核反应截面的比较与讨论
        5.2.6 14MeV中子引起Dy发生核反应截面的比较与讨论
        5.2.7 14MeV中子引起Yb发生核反应截面的比较与讨论
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
附录
    附录一：兰州大学核反应截面测量工作
    附录二：相关核素的衰变纲图



本文编号：3867205