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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

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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

Thorium capture ratio determination through γ-ray off-line method

Yang Yi-Wei, Liu Rong, Yan Xiao-Song
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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.
    To determine the thorium capture ratio and thorium-uranium conversion ratio in the thorium cladding of the fusion-fission reactor model, a new approach, activated thorium sample decay γ -ray off-line measurement, is introduced in this paper. This method is based on the measurement of the 311.98 keV characteristic decay γ-ray emitted by 233Pa which is produced through decay of 233Th, the capture product of 232Th. Then some reverse mathematic approach is brought in and finally the 232Th (n, γ ) 233Th reaction ratio is determined, with an uncertainty of 6% in the test experiment (233Th/232Th under the order of magnitude 10-17). In the paper, we introduce the detail of the approach including the background, principle and the result of a simple test experiment which shows that this approach can work well in thorium capture ratio determination. Compared with prompt γ-ray method and mass spectrometer method, this decay γ-ray off-line method has many advantages in determining the thorium capture ratio and thorium-uranium conversion ratio in the thorium cladding. It is also promising in the measurement of other relevant parameters.
    • 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.
    • Funds: Project supported by the National Magnetic Confinement Fusion Science Program, China (Grant No. 2010GB111002) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 91226104).
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    Hill M W 1958 Ph. D. Dissertation (California Univ.)

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

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  • [1] 罗淏天, 张奇玮, 栾广源, 王晓宇, 邹翀, 任杰, 阮锡超, 贺国珠, 鲍杰, 孙琪, 黄翰雄, 王朝辉, 吴鸿毅, 顾旻皓, 余滔, 解立坤, 陈永浩, 安琪, 白怀勇, 鲍煜, 曹平, 陈昊磊, 陈琪萍, 陈裕凯, 陈朕, 崔增琪, 樊瑞睿, 封常青, 高可庆, 韩长材, 韩子杰, 何泳成, 洪杨, 黄蔚玲, 黄锡汝, 季筱璐, 吉旭阳, 蒋伟, 江浩雨, 姜智杰, 敬罕涛, 康玲, 康明涛, 李波, 李超, 李嘉雯, 李论, 李强, 李晓, 李样, 刘荣, 刘树彬, 刘星言, 穆奇丽, 宁常军, 齐斌斌, 任智洲, 宋英鹏, 宋朝晖, 孙虹, 孙康, 孙晓阳, 孙志嘉, 谭志新, 唐洪庆, 唐靖宇, 唐新懿, 田斌斌, 王丽娇, 王鹏程, 王琦, 王涛峰, 文杰, 温中伟, 吴青彪, 吴晓光, 吴煊, 羊奕伟, 易晗, 于莉, 于永积, 张国辉, 张林浩, 张显鹏, 张玉亮, 张志永, 赵豫斌, 周路平, 周祖英, 朱丹阳, 朱科军, 朱鹏, 朱兴华. 基于白光中子源的197Au中子辐射俘获截面测量及共振参数分析. 物理学报, 2024, 73(7): 072801. doi: 10.7498/aps.73.20231957
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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

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