14 MeV中子物理及截面测量

目录

前言

第1章 (d，t)核反应 1

1.1 3H(d，n)4He核反应的特点 1

1.2 D-T聚变反应：电力生产 4

1.3 伴随粒子——标记中子束 9

参考文献 13

第2章 中子源 16

2.1 中子源介绍 16

2.1.1 D-T中子源 17

2.1.2 D-D中子源 19

2.2 中子发生器简介 20

2.2.1 兰州大学强流14 MeV中子发生器简介 20

2.2.2 中国工程物理研究院Pd-300型和K-400型中子发生器简介 21

2.3 低能中子影响的矫正 23

2.4 14 MeV中子源中子能量的确定 25

参考文献 27

第3章 常用核反应截面理论计算程序及使用 29

3.1 TALYS核反应程序 29

3.1.1 TALYS程序介绍 29

3.1.2 TALYS程序的安装及运行 31

3.1.3 TALYS输入程序和能量程序举例 33

3.2 EMPIRE核反应程序 34

3.2.1 EMPIRE程序介绍 34

3.2.2 EMPIRE程序的安装及运行 36

3.2.3 EMPIRE输入程序和能量程序举例 38

3.3 能级密度 39

3.3.1 能级密度简介 39

3.3.2 有效能级密度 40

3.3.3 能级密度中的集体效应 52

3.3.4 微观能级密度 54

参考文献 55

第4章 中子引起核反应截面的系统学 110

4.1 中子引起核反应截面系统学研究的意义 110

4.2 实验数据的整理与分析方法 110

4.2.1 实验数据的搜集和整理方法 110

4.2.2 拟合结果的评价方法 111

4.3 (n，2n)反应 112

4.3.1 (n，2n)反应截面的系统学关系 112

4.3.2 (n，2n)反应截面的数据整理与分析 112

4.3.3 (n，2n)反应截面的系统学关系的结果和讨论 118

4.4 (n，p)反应 121

4.4.1 (n，p)反应截面的系统学关系 121

4.4.2 (n，p)反应截面的数据整理与分析 123

4.4.3 (n，p)反应截面系统学关系的结果和讨论 132

4.5 (n，a)反应 136

4.5.1 (n，a)反应截面的系统学关系 136

4.5.2 (n，a)反应截面的数据整理与分析 136

4.5.3 (n，a)反应系统学关系的结果和讨论 141

4.6 (n，3He)反应 144

4.6.1 (n，3He)反应截面的系统学关系 144

4.6.2 (n，3He)反应截面的数据整理与分析 144

4.6.3 (n，3He)反应系统学关系的结果和讨论 145

4.7 (n，t)反应 148

4.7.1 (n，t)反应截面的系统学关系 148

4.7.2 (n，t)反应截面的数据整理与分析 149

4.7.3 (n，t)反应系统学关系的结果和讨论 150

参考文献 152

第5章 14 MeV能区中子核反应截面测量的原理及相关问题研究 156

5.1 引言 156

5.2 中子引起核反应截面测量的意义 157

5.3 中子引起的核反应 158

5.3.1 中子引起的核反应简介 158

5.3.2 中子引起轻靶核反应 161

5.3.3 弹性散射 165

5.3.4 非弹性散射 166

5.3.5 (n，带电粒子)核反应 169

5.3.6 (n，2n)核反应 176

5.3.7 活化分析：(n，x)反应 178

5.3.8 14 MeV中子诱发的裂变 180

5.4 中子引起的核反应截面测量方法 180

5.4.1 根据核反应所生成的产物核性质来测量反应截面的方法——活化法或质谱法 180

5.4.2 根据核反应中放出瞬发辐射来测量反应截面的方法——直接测量法 181

5.5 活化截面一般计算公式及相关修正 182

5.5.1 中子注量率波动因子 183

5.5.2 特征射线在样品中的自吸收矫正因子 186

5.5.3 样品几何矫正因子 187

5.5.4 特征射线级联符合矫正因子 187

5.5.5 被测量截面不确定度的确定 191

5.6 核反应截面测量中扣除由EC或衰变对所测量反应影响的计算公式 194

5.6.1 问题的提出 194

5.6.2 公式的推导 196

5.6.3 讨论 200

5.7 反应截面测量中生成核相同时反应截面的计算 201

5.7.1 存在的问题 201

5.7.2 原理和计算公式 202

5.7.3 结果及讨论 204

5.8 活化截面测量中监督反应的选取原则 205

5.9 两能量相近的特征射线解谱或处理方法 208

5.9.1 问题的提出 208

5.9.2 交错重叠峰的处理方法 210

5.9.3 能谱分析方法 211

5.10 关键位置大样品中子能量的确定方法 213

5.10.1 问题的背景 213

5.10.2 0°位置的平均中子能量 214

5.10.3 90°位置的平均中子能量 215

5.10.4 任意出射角度β(β≠0°)位置的中子平均能量 216

5.10.5 曲线拟合 216

5.10.6 计算结果与讨论 217

参考文献 219

第6章 实验系统及过程 229

6.1 能谱测量系统 229

6.1.1 测量系统结构 229

6.1.2 HPGey谱仪系统的能量刻度 231

6.1.3 HPGey谱仪系统的效率刻度 231

6.2 样品的制备及监督反应参数 234

6.2.1 固态样品的制备 234

6.2.2 气态样品的制备 235

6.2.3 监督反应参数 242

6.3 样品的照射 242

6.4 样品的冷却 243

6.5 生成核活性的测量 244

参考文献 244

第7章 14 MeV中子引起的核反应截面测量 247

7.1 14 MeV中子引起的核反应截面测量进展 247

7.2 钪(Sc)同位素反应截面测量结果比对及分析 249

7.3 镓(Ga)同位素反应截面测量结果比对及分析 258

7.4 锗(Ge)同位素反应截面测量结果比对及分析 270

7.5 砷(As)同位素反应截面测量结果比对及分析 281

7.6 硒(Se)同位素反应截面测量结果比对及分析 286

7.7 铷(Rb)同位素反应截面测量结果比对及分析 294

7.8 锶(Sr)同位素反应截面测量结果比对及分析 307

7.9 钇(Y)同位素反应截面测量结果比对及分析 316

7.10 钌(Ru)同位素反应截面测量结果比对及分析 328

7.11 钯(Pd)同位素反应截面测量结果比对及分析 344

7.12 银(Ag)同位素反应截面测量结果比对及分析 354

7.13 铟(In)同位素反应截面测量结果比对及分析 362

7.14 锑(Sb)同位素反应截面测量结果比对及分析 375

7.15 钡(Ba)同位素反应截面测量结果比对及分析 383

7.16 镧(La)同位素反应截面测量结果比对及分析 395

7.17 铈(Ce)同位素反应截面测量结果比对及分析 406

7.18 镨(Pr)同位素反应截面测量结果比对及分析 425

7.19 钕 (nd)同位素反应截面测量结果比对及分析 437

7.20 钐(Sm)同位素反应截面测量结果比对及分析 447

7.21 铕(Eu)同位素反应截面测量结果比对及分析 458

7.22 钆(Gd)同位素反应截面测量结果比对及分析 482

7.23 铽(Tb)同位素反应截面测量结果比对及分析 490

7.24 镝(Dy)同位素反应截面测量结果比对及分析 497

7.25 钬(Ho)同位素反应截面测量结果比对及分析 512

7.26 铒(Er)同位素反应截面测量结果比对及分析 524

7.27 铥(Tm)同位素反应截面测量结果比对及分析 534

7.28 镱(Yb)同位素反应截面测量结果比对及分析 541

7.29 镥(Lu)同位素反应截面测量结果比对及分析 553

7.30 铪(Hf)同位素反应截面测量结果比对及分析 562

7.31 钽(Ta)同位素反应截面测量结果比对及分析 569

7.32 铼(Re)同位素反应截面测量结果比对及分析 575

7.33 锇(Os)同位素反应截面测量结果比对及分析 589

7.34 铂(Pt)同位素反应截面测量结果比对及分析 599

7.35 汞(Hg)同位素反应截面测量结果比对及分析 603

附录Ⅰ 617

附录Ⅱ 620