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钍俘获反应率离线伽马测量方法

羊奕伟 刘荣 严小松

钍俘获反应率离线伽马测量方法

羊奕伟, 刘荣, 严小松
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  • 为了测定聚变-裂变反应堆模型钍包层中的钍俘获率以及钍-铀转化率, 探索了一种新的钍活化离线γ测量法. 利用测量232Th俘获反应产物233Th衰变链中233Pa衰变放出的311.98 keV 特征γ射线, 来反推计算并最终确定232Th(n,γ)233Th的反应率, 测试实验中不确定度约6% (233Th/232Th量级为10-17情况下). 详细介绍了此方法的背景和原理方法, 并进行简单的校验实验, 证明其能够较好地得到模拟装置中的俘获率. 与瞬发γ测量法以及质谱分析法进行对比, 本方法更适合用于聚变-裂变反应堆模型钍包层中的钍俘获率以及钍-铀转化率测量, 并有望进一步测量其他相关参数.
    • 基金项目: 国家磁约束聚变能源研究专项(批准号: 2010GB111002)和国家自然科学基金(批准号: 91226104) 资助的课题.
    [1]

    Schillebeeckx P, Trkov A 2006 Summary Report of the 3rd Research Coordination Meeting, Rep, 2006 p1

    [2]

    Bringer O, Isnard H, AlMahamid I, Chartier F, Letourneau A 2008 Nucl. Instr. Meth. A 591 510

    [3]

    Baek W Y, Kim G N, Cho M H, Ko I S, Namkung W, Grigoriev Yu V, Faikov-Stanczyk H, Shvetshov V N, Furman W I 2000 Nucl. Instr. Meth. B 168 453

    [4]

    Hill M W 1958 Ph. D. Dissertation (California Univ.)

    [5]

    Albridge R G, Hollander J M, Gallagher C J, Hamilton J H 1961 Nucl. Phys. 27 529

    [6]

    Zhu T H, Liu R, Jiang L, Lu X X, Wen Z W, Wang M, Lin J F 2007 Nucl. Elec. Tron. Dect. Tech. 27 141 [朱通华, 刘荣, 蒋励, 鹿心鑫, 温中伟, 王梅, 林菊芳 2007 核电子学与探测技术 27 141]

    [7]

    Liu R, Lu X X, An L 2009 Physics 12 889 (in Chinese) [刘荣, 鹿心鑫, 安力 2009 物理 12 889]

    [8]

    Lu X D, Tian D F, Xie D 2004 Nucl. Instr. Meth. A 519 647

    [9]

    Vockenhuber C, Ahmad I, Golser R, Kutschera W, Liechtenstein V, Priller A, Steier P, Winkler S 2003 Int. J. Mass. Spectrom. 223-224 713

    [10]

    Zhou W J, Lu X F, Wu Z K, Zhao W N, Huang C H, Li L L, Cheng P 2007 Nucl. Tech. 30 702 (in Chinese) [周卫健, 卢雪峰, 武振坤, 赵稳年, 黄春海, 李琳琅, 程鹏 2007 核技术 30 702]

  • [1]

    Schillebeeckx P, Trkov A 2006 Summary Report of the 3rd Research Coordination Meeting, Rep, 2006 p1

    [2]

    Bringer O, Isnard H, AlMahamid I, Chartier F, Letourneau A 2008 Nucl. Instr. Meth. A 591 510

    [3]

    Baek W Y, Kim G N, Cho M H, Ko I S, Namkung W, Grigoriev Yu V, Faikov-Stanczyk H, Shvetshov V N, Furman W I 2000 Nucl. Instr. Meth. B 168 453

    [4]

    Hill M W 1958 Ph. D. Dissertation (California Univ.)

    [5]

    Albridge R G, Hollander J M, Gallagher C J, Hamilton J H 1961 Nucl. Phys. 27 529

    [6]

    Zhu T H, Liu R, Jiang L, Lu X X, Wen Z W, Wang M, Lin J F 2007 Nucl. Elec. Tron. Dect. Tech. 27 141 [朱通华, 刘荣, 蒋励, 鹿心鑫, 温中伟, 王梅, 林菊芳 2007 核电子学与探测技术 27 141]

    [7]

    Liu R, Lu X X, An L 2009 Physics 12 889 (in Chinese) [刘荣, 鹿心鑫, 安力 2009 物理 12 889]

    [8]

    Lu X D, Tian D F, Xie D 2004 Nucl. Instr. Meth. A 519 647

    [9]

    Vockenhuber C, Ahmad I, Golser R, Kutschera W, Liechtenstein V, Priller A, Steier P, Winkler S 2003 Int. J. Mass. Spectrom. 223-224 713

    [10]

    Zhou W J, Lu X F, Wu Z K, Zhao W N, Huang C H, Li L L, Cheng P 2007 Nucl. Tech. 30 702 (in Chinese) [周卫健, 卢雪峰, 武振坤, 赵稳年, 黄春海, 李琳琅, 程鹏 2007 核技术 30 702]

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-12
  • 修回日期:  2012-09-10
  • 刊出日期:  2013-02-05

钍俘获反应率离线伽马测量方法

  • 1. 清华大学工程物理系, 北京 100084;
  • 2. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 绵阳 621900;
  • 3. 清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室, 北京 100084
    基金项目: 

    国家磁约束聚变能源研究专项(批准号: 2010GB111002)和国家自然科学基金(批准号: 91226104) 资助的课题.

摘要: 为了测定聚变-裂变反应堆模型钍包层中的钍俘获率以及钍-铀转化率, 探索了一种新的钍活化离线γ测量法. 利用测量232Th俘获反应产物233Th衰变链中233Pa衰变放出的311.98 keV 特征γ射线, 来反推计算并最终确定232Th(n,γ)233Th的反应率, 测试实验中不确定度约6% (233Th/232Th量级为10-17情况下). 详细介绍了此方法的背景和原理方法, 并进行简单的校验实验, 证明其能够较好地得到模拟装置中的俘获率. 与瞬发γ测量法以及质谱分析法进行对比, 本方法更适合用于聚变-裂变反应堆模型钍包层中的钍俘获率以及钍-铀转化率测量, 并有望进一步测量其他相关参数.

English Abstract

参考文献 (10)

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