搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一维贫铀/聚乙烯交替系统中D-T中子诱发的232Th(n,γ)反应率的测定与分析

羊奕伟 刘荣 蒋励 鹿心鑫 王玫 严小松

引用本文:
Citation:

一维贫铀/聚乙烯交替系统中D-T中子诱发的232Th(n,γ)反应率的测定与分析

羊奕伟, 刘荣, 蒋励, 鹿心鑫, 王玫, 严小松

Determination of 232Th(n, γ) reaction rate induced by D-T neutrons in one-dimensional alternate depleted uranium/polyethylene shells

Yang Yi-Wei, Liu Rong, Jiang Li, Lu Xin-Xin, Wang Mei, Yan Xiao-Song
PDF
导出引用
  • 开展了钍样品装置内钍核参数的积分中子学基础研究. 参考混合堆概念设计搭建了内部放置了钍样品的一维贫铀/聚乙烯交替系统装置,采用加速器D-T中子源模拟聚变堆芯,利用前期开发的离线伽马测量方法测定了不同位置、不同中子谱情况下的232Th (n,γ)反应率,不确定度约为5%. 结果显示,聚乙烯对14.1 MeV中子的慢化作用可有效提升钍俘获率,且贫铀对钍俘获率也有显著提升作用. 实验结果与主流核数据库计算结果的对比显示,ENDF/B-VI.6和JENDL-3.3数据库的计算值比实验值平均约大6%,而较新的ENDF/B-VII.0数据库的计算值比实验值平均约大4%. 因此,相比于之前数据库的钍核数据,ENDF/B-VII.0的计算值与实验结果匹配得较好,可作为相关概念设计的推荐核数据库.
    A series of neutron integral fundamental researches of thorium nuclear data in set-ups containing thorium samples is carried out. One-dimensional alternate depleted uranium/polyethylene shells containing thorium samples are constructed by referring to the conceptual design of fusion-fission hybrid reactor, where a D-T neutron source driven by accelerator is used to simulate the fusion core of the reactor. 232Th (n, γ ) reaction rates in samples located at different positions in the shells are measured in 5% uncertainty by using activated thorium sample decay γ-ray off-line measurement technique. The results show that the moderation of polyethylene to 14.1 MeV neutron will efficiently increase the capture rate of thorium, and the depleted uranium is also conducible to this increase obviously. The comparison between our measured data and the results available from mainstream nuclear data bank shows that the calculation results from ENDF/B-VI.6 and JENDL-3.3 are around 6% higher than the experimental results, while the newer ENDF/B-VII.0 will achieve better results, around 4% higher than the experimental results. We recommend the ENDF/B-VII.0 to be used in one-dimensional alternate depleted uranium/polyethylene shells related conceptual design when calculating the 232Th (n, γ) reaction rate.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:91226104)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 91226104).
    [1]

    Schillebeeckx P, Trkov A 2006 Summary Report of the 3rd Research Coordination Meeting (Vienna: International Atomic Energy Agency) pp7-27

    [2]

    Yan X S 2012 M. S. Thesis (Beijing: China Academy of Engineering Physics) (in Chinese) [严小松 2012 硕士学位论文 (北京: 中国工程物理研究院)]

    [3]

    Yapici H, Sahin N, Bayrak M 2000 Energ Convers. Manage 41 435

    [4]

    Zhao J, Yang Y W, Zhou Z W 2012 Fusion Eng. Des. 87 1385

    [5]

    Simakov S P, Kobozev M G, Lychagin A A, Talalaev V A, Chuvilin D Y, Maslov V M 2007 International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (Nice: EDP Sciences) p222

    [6]

    Naik H, Prajapati P M, Suryanarayana S V, Pathak P N, Prabhu D R, Chavan V, Raj D, Kalsi P C, Goswami A, Ganesan S, Manchanda V K 2011 Eur. Phys. J. A 47 100

    [7]

    Yang Y W, Liu R, Yan X S 2013 Acta Phys. Sin. 62 032801 (in Chinese) [羊奕伟, 刘荣, 严小松 2013 物理学报 62 032801]

    [8]

    Zhu T H, Liu R, Jiang L, Lu X X, Wen Z W, Wang M, Lin J F 2007 Nucl. Electron. Dect. Technol. 27 141 (in Chinese) [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]

    [9]

    Drosg M 2000 DROSG-2000: Neutron Source Reactions (Vienna: IAEA Nuclear Data Services)

    [10]

    Yang Y W, Yan X S, Liu R Lu X X, Jiang L, Wang M, Lin J F 2013 Acta Phys. Sin. 62 022801 (in Chinese) [羊奕伟, 严小松, 刘荣, 鹿心鑫, 蒋励, 王玫, 林菊芳 2013 物理学报 62 022801]

    [11]

    Yang Y W, Yan X S, Liu R, Lu X X, Jiang L, Lin J F 2012 Fusion Eng. Des 87 1679

    [12]

    Yan X S, Liu R, Lu X X, Jiang L, Wang M, Lin J F 2012 Acta Phys. Sin. 61 102801 (in Chinese) [严小松, 刘荣, 鹿心鑫, 蒋励, 王玫, 林菊芳 2012 物理学报 61 102801]

  • [1]

    Schillebeeckx P, Trkov A 2006 Summary Report of the 3rd Research Coordination Meeting (Vienna: International Atomic Energy Agency) pp7-27

    [2]

    Yan X S 2012 M. S. Thesis (Beijing: China Academy of Engineering Physics) (in Chinese) [严小松 2012 硕士学位论文 (北京: 中国工程物理研究院)]

    [3]

    Yapici H, Sahin N, Bayrak M 2000 Energ Convers. Manage 41 435

    [4]

    Zhao J, Yang Y W, Zhou Z W 2012 Fusion Eng. Des. 87 1385

    [5]

    Simakov S P, Kobozev M G, Lychagin A A, Talalaev V A, Chuvilin D Y, Maslov V M 2007 International Conference on Nuclear Data for Science and Technology (Nice: EDP Sciences) p222

    [6]

    Naik H, Prajapati P M, Suryanarayana S V, Pathak P N, Prabhu D R, Chavan V, Raj D, Kalsi P C, Goswami A, Ganesan S, Manchanda V K 2011 Eur. Phys. J. A 47 100

    [7]

    Yang Y W, Liu R, Yan X S 2013 Acta Phys. Sin. 62 032801 (in Chinese) [羊奕伟, 刘荣, 严小松 2013 物理学报 62 032801]

    [8]

    Zhu T H, Liu R, Jiang L, Lu X X, Wen Z W, Wang M, Lin J F 2007 Nucl. Electron. Dect. Technol. 27 141 (in Chinese) [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]

    [9]

    Drosg M 2000 DROSG-2000: Neutron Source Reactions (Vienna: IAEA Nuclear Data Services)

    [10]

    Yang Y W, Yan X S, Liu R Lu X X, Jiang L, Wang M, Lin J F 2013 Acta Phys. Sin. 62 022801 (in Chinese) [羊奕伟, 严小松, 刘荣, 鹿心鑫, 蒋励, 王玫, 林菊芳 2013 物理学报 62 022801]

    [11]

    Yang Y W, Yan X S, Liu R, Lu X X, Jiang L, Lin J F 2012 Fusion Eng. Des 87 1679

    [12]

    Yan X S, Liu R, Lu X X, Jiang L, Wang M, Lin J F 2012 Acta Phys. Sin. 61 102801 (in Chinese) [严小松, 刘荣, 鹿心鑫, 蒋励, 王玫, 林菊芳 2012 物理学报 61 102801]

  • [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
    [2] 王德鑫, 张苏雅拉吐, 蒋伟, 任杰, 王金成, 唐靖宇, 阮锡超, 王宏伟, 陈志强, 黄美容, 唐鑫, 胡新荣, 李鑫祥, 刘龙祥, 刘丙岩, 孙慧, 张岳, 郝子锐, 宋娜, 李雪, 牛丹丹, 利国, 蒙古夫. 不同厚度镥样品中子俘获反应实验研究. 物理学报, 2022, 71(7): 072901. doi: 10.7498/aps.71.20212051
    [3] 高嵩, 曹文田, 黄新瑞, 包尚联. 硼中子俘获治疗中的含硼-10药物分布及浓度在体测量方法研究进展. 物理学报, 2021, 70(14): 148701. doi: 10.7498/aps.70.20201794
    [4] 张奇玮, 栾广源, 任杰, 阮锡超, 贺国珠, 鲍杰, 孙琪, 黄翰雄, 王朝辉, 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CSNS反角白光中子源的中子俘获反应截面测量技术研究. 物理学报, 2021, 70(22): 222801. doi: 10.7498/aps.70.20210742
    [5] 韩子杰, 朱通华, 鹿心鑫, 秦建国, 王玫, 蒋励, 杨波. D-T中子诱发贫化铀球壳内裂变率分布实验. 物理学报, 2019, 68(15): 152501. doi: 10.7498/aps.68.20181717
    [6] 田永顺, 胡志良, 童剑飞, 陈俊阳, 彭向阳, 梁天骄. 基于3.5 MeV射频四极质子加速器硼中子俘获治疗装置的束流整形体设计. 物理学报, 2018, 67(14): 142801. doi: 10.7498/aps.67.20180380
    [7] 冯松, 刘荣, 鹿心鑫, 羊奕伟, 王玫, 蒋励, 秦建国. 离线测量钍快中子裂变反应率方法. 物理学报, 2014, 63(16): 162501. doi: 10.7498/aps.63.162501
    [8] 易泰民, 邢丕峰, 郑凤成, 梅鲁生, 杨蒙生, 赵利平, 李朝阳, 谢军, 杜凯, 马坤全. 磁控溅射沉积铝/贫铀与金/贫铀镀层的界面研究. 物理学报, 2013, 62(10): 108101. doi: 10.7498/aps.62.108101
    [9] 羊奕伟, 刘荣, 严小松. 钍俘获反应率离线伽马测量方法. 物理学报, 2013, 62(3): 032801. doi: 10.7498/aps.62.032801
    [10] 羊奕伟, 严小松, 刘荣, 鹿心鑫, 蒋励, 王玫, 林菊芳. 贫铀球壳中D-T中子诱发的铀反应率的测量与分析. 物理学报, 2013, 62(2): 022801. doi: 10.7498/aps.62.022801
    [11] 易泰民, 邢丕峰, 杜凯, 郑凤成, 杨蒙生, 谢军, 李朝阳. 纳米厚度贫铀/Au多层膜的制备及特性研究. 物理学报, 2012, 61(8): 088103. doi: 10.7498/aps.61.088103
    [12] 严小松, 刘荣, 鹿心鑫, 蒋励, 王玫, 林菊芳. 贫化铀/聚乙烯球壳交替系统中铀-238中子俘获率的测量与分析. 物理学报, 2012, 61(10): 102801. doi: 10.7498/aps.61.102801
    [13] 朱正和, 蒙大桥. 锕系元素钍到锿的5f电子效应. 物理学报, 2011, 60(4): 040301. doi: 10.7498/aps.60.040301
    [14] 言杰, 刘荣, 蒋励, 鹿心鑫, 朱通华, 林菊芳, 王玫, 温中伟, 汪一夫. D-T中子与平板型聚乙烯材料作用的次级中子角度谱实验研究. 物理学报, 2011, 60(10): 102902. doi: 10.7498/aps.60.102902
    [15] 张洁, 王少峰. 电荷屏蔽对快中子俘获过程的影响. 物理学报, 2010, 59(2): 1391-1395. doi: 10.7498/aps.59.1391
    [16] 施研博, 应阳君, 李金鸿. α粒子的慢化过程对D-T等离子体聚变燃烧的影响. 物理学报, 2007, 56(12): 6911-6917. doi: 10.7498/aps.56.6911
    [17] 王彦华, 杨海菁, 张天才, 王军民. 用吸收法对铯原子磁光阱中冷原子数目的测量. 物理学报, 2006, 55(7): 3403-3407. doi: 10.7498/aps.55.3403
    [18] 王少杰, 邱励俭. 中性束注入产生的非麦氏分布对D-T聚变反应率的影响. 物理学报, 1996, 45(9): 1492-1500. doi: 10.7498/aps.45.1492
    [19] 傅德基, 蔡廷璜, 夏克定. Th232与U238中子俘获截面的计算. 物理学报, 1974, 23(3): 52-60. doi: 10.7498/aps.23.52-2
    [20] 姜承烈, 赵葵, 王大椿, 李卫江, 周恩臣, 李志常, 蔡敦九, 程业浩, 吕富宝, 韩树奎. Be9(d,p),(d,t),(d,a)反应研究. 物理学报, 1974, 23(5): 64-80. doi: 10.7498/aps.23.64
计量
  • 文章访问数:  5283
  • PDF下载量:  452
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-24
  • 修回日期:  2014-05-27
  • 刊出日期:  2014-08-05

/

返回文章
返回