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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).
    [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]

  • [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] 张艳文, 郭刚, 肖舒颜, 殷倩, 杨新宇. 中能质子注量率测量. 物理学报, 2022, 71(1): 012902. doi: 10.7498/aps.71.20211561
    [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] 羊奕伟, 刘荣, 蒋励, 鹿心鑫, 王玫, 严小松. 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. 物理学报, 2014, 63(16): 162801. doi: 10.7498/aps.63.162801
    [6] 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
    [7] 花世群, 骆英. 发光光弹性涂层折射率测量方法. 物理学报, 2013, 62(5): 057801. doi: 10.7498/aps.62.057801
    [8] 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
    [9] 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
    [10] 侯建平, 宁韬, 盖双龙, 李鹏, 郝建苹, 赵建林. 基于光子晶体光纤模间干涉的折射率测量灵敏度分析. 物理学报, 2010, 59(7): 4732-4737. doi: 10.7498/aps.59.4732
    [11] 蒋吉昊, 王桂吉, 杨 宇. 一种测量金属电爆炸过程中电导率的新方法. 物理学报, 2008, 57(2): 1123-1127. doi: 10.7498/aps.57.1123
    [12] 黄燕萍, 祁春媛. 用相位恢复方法测量多孔光纤的三维折射率分布. 物理学报, 2006, 55(12): 6395-6398. doi: 10.7498/aps.55.6395
    [13] 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
    [14] 王志刚, 阎冰, 顾健, 吴卫民, 吴松茂, 陆福全, 杨福家. 稀土离子Ho+,Ce+,La+与H2碰撞的单电子俘获截面测量. 物理学报, 1997, 46(1): 56-60. doi: 10.7498/aps.46.56
    [15] 钱兴, 江栋兴, 林俊松, 刘大鸣, 李泽. 离线γ技术测量重离子熔合复合核平均角动量. 物理学报, 1996, 45(5): 754-759. doi: 10.7498/aps.45.754
    [16] 傅春寅, 鲁永令, 曾树荣. 自由多子尾区俘获动力学及多子俘获截面的测量. 物理学报, 1988, 37(3): 485-489. doi: 10.7498/aps.37.485
    [17] 陈开茅, 秦国刚, 王忠安, 金泗轩. 消除载流子分布的不均匀性的影响准确测量深中心俘获载流子的截面. 物理学报, 1984, 33(4): 486-495. doi: 10.7498/aps.33.486
    [18] 吴存恺, 王志英, 范俊颖. 用简并的四波混频测量介质的三阶极化率. 物理学报, 1980, 29(4): 508-510. doi: 10.7498/aps.29.508
    [19] 倪育才, 王邦益. 用改进的瑞利干涉仪精确测量空气折射率. 物理学报, 1977, 26(1): 90-92. doi: 10.7498/aps.26.90
    [20] 冯锡淇, 骆宾章, 唐福娣, 张雁行, 洪福根, 谭浩然. 用范德保法测量碳化硅的电阻率和霍耳效应. 物理学报, 1966, 22(9): 967-975. doi: 10.7498/aps.22.967
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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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