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252Cf自发裂变中子发射率符合测量的回归分析

李永明 王亮 陈想林 阮念寿 赵德山

252Cf自发裂变中子发射率符合测量的回归分析

李永明, 王亮, 陈想林, 阮念寿, 赵德山
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  • 252Cf同位素源具有标准的自发裂变中子能谱,但由于其半衰期较短,应用中常需要对源强进行标定修正.随着源年龄增加,来自源中250Cf和248Cm自发裂变的影响愈加凸显,不能简单按252Cf的衰变规律计算源中子发射率,而通过锰浴活化的间接测量方法周期较长,且在源强低于104 n/s时误差较大.最近,基于中子多重性计数的源强绝对测量算法已得到验证.本文进一步从点模型假设的测量方程出发,在将符合计数率与总中子计数率关联的基础上,分别对符合计数率随源位置、符合门宽的变化关系进行回归分析,提取变化过程的特征系数,建立了两种避规效率变化的252Cf中子发射率测量方法,并基于JCC-51型中子符合测量装置开展实验验证.结果表明:两种回归分析方法的测量值均与标称值的修正结果在2%的偏差范围内一致;反推求得装置中轴线上的探测效率也与基于MCNPX程序的蒙特卡罗模拟计算值相符.研究结果可为活度信息不明的252Cf源强标定及符合测量装置的效率刻度提供便携准确的实验方法.
    • 基金项目: 中国工程物理研究院材料研究所特聘基金(批准号:TP201302-6)资助的课题.
    [1]

    David T, Roberto B, Roberto M, Alan T, Andreas Z 2018 Radiat. Prot. Dosim. 180 21

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    Tadashi A, Toshikazu S, Ikuo M, Masakuni N, Yuichi O 1991 IEEE Trans. Nucl. Sci. 38 1040

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    Reeder P L, Bowyer S M 2002 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 484 469

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    Lawrence C C, Flaska M M, Ojaruega M, Andreas E, Clarke S D, Pozzi S A, Becchetti F D 2010 IEEE Nulcear Science Symposium & Medical Imaging Conference Knoxville, USA, October 30-November 6, 2010 p110

    [5]

    Józefowicz K, Golnik N, Tulik P, Zielczyński M 2007 Radiat. Prot. Dosim. 126 134

    [6]

    Thiem N L, Hoai N T, Khai T N, Giap V T 2017 Nucl. Eng. Technol. 49 277

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    Mihalczo J T, Mullens J A, Mattingly J K, Valentine T E 2000 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 450 531

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    Pozzi S A, Segovia J 2002 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 491 326

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    Roberts N J, Jones L N 2007 Radiat. Prot. Dosim. 126 83

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    Hwang S T, Lee K 1988 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 273 381

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    Croft S, Henzlov D 2013 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 714 5

    [12]

    Ridnik T, Dubi C, Israelashvili I, Bagi J, Huszti J 2014 Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 735 53

    [13]

    Ensslin N, Harker W C, Krick M S, Langner D G, Pickrell M M, Stewart J E 1998 Los Alamos National Laboratory Report LA-13422-M

    [14]

    Francesca F, Paolo P 2010 Radiat. Meas. 45 1034

    [15]

    Berndt R, Brutscher J, Mortreau P 2014 Symposium on International Safeguards: Linking Strategy, Implementation and People Vienna, Austria, October 20-24, 2014 p1

    [16]

    Pelowitz D B 2011 Los Alamos National Laboratory Report LA-CP-11-00438

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    Lawrence C C, Flaska M M, Ojaruega M, Andreas E, Clarke S D, Pozzi S A, Becchetti F D 2010 IEEE Nulcear Science Symposium & Medical Imaging Conference Knoxville, USA, October 30-November 6, 2010 p110

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    Ensslin N, Harker W C, Krick M S, Langner D G, Pickrell M M, Stewart J E 1998 Los Alamos National Laboratory Report LA-13422-M

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    Francesca F, Paolo P 2010 Radiat. Meas. 45 1034

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    Berndt R, Brutscher J, Mortreau P 2014 Symposium on International Safeguards: Linking Strategy, Implementation and People Vienna, Austria, October 20-24, 2014 p1

    [16]

    Pelowitz D B 2011 Los Alamos National Laboratory Report LA-CP-11-00438

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-31
  • 修回日期:  2018-10-15
  • 刊出日期:  2019-12-20

252Cf自发裂变中子发射率符合测量的回归分析

  • 中国工程物理研究院材料研究所, 绵阳 621907
    基金项目: 

    中国工程物理研究院材料研究所特聘基金(批准号:TP201302-6)资助的课题.

摘要: 252Cf同位素源具有标准的自发裂变中子能谱,但由于其半衰期较短,应用中常需要对源强进行标定修正.随着源年龄增加,来自源中250Cf和248Cm自发裂变的影响愈加凸显,不能简单按252Cf的衰变规律计算源中子发射率,而通过锰浴活化的间接测量方法周期较长,且在源强低于104 n/s时误差较大.最近,基于中子多重性计数的源强绝对测量算法已得到验证.本文进一步从点模型假设的测量方程出发,在将符合计数率与总中子计数率关联的基础上,分别对符合计数率随源位置、符合门宽的变化关系进行回归分析,提取变化过程的特征系数,建立了两种避规效率变化的252Cf中子发射率测量方法,并基于JCC-51型中子符合测量装置开展实验验证.结果表明:两种回归分析方法的测量值均与标称值的修正结果在2%的偏差范围内一致;反推求得装置中轴线上的探测效率也与基于MCNPX程序的蒙特卡罗模拟计算值相符.研究结果可为活度信息不明的252Cf源强标定及符合测量装置的效率刻度提供便携准确的实验方法.

English Abstract

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