發(fā)布時間：2020-12-06 12:02

　　核數(shù)據(jù)是連接核物理實驗與實際應(yīng)用的橋梁。其中,裂變產(chǎn)物產(chǎn)額,尤其是中子誘發(fā)的裂變產(chǎn)物產(chǎn)額,廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)核實驗、核結(jié)構(gòu)模型研究、核工程設(shè)計、反應(yīng)堆元件燃耗測量,核燃料檢測以及核查等諸多方面。目前,14 MeV中子與熱中子誘發(fā)²³⁵U裂變產(chǎn)物產(chǎn)額已有較多的測量數(shù)據(jù)并且質(zhì)量較高,在2³MeV中子能區(qū),裂變產(chǎn)額數(shù)據(jù)較少且有很大分歧,不確定度也普遍較大,難以滿足應(yīng)用的需要。這是由于較大的不確定度會給使用者帶來不必要的損失,降低工業(yè)設(shè)計精度,造成實驗誤差等各種問題。此外,若干單能中子能量誘發(fā)²³⁵U核反應(yīng)數(shù)據(jù)的缺失限制了裂變產(chǎn)額研究的進展,因此,對該能區(qū)中子誘發(fā)²³⁵U裂變產(chǎn)額的精確測量是十分必要的。利用中子活化和直接γ能譜法對D-D加速器中子源產(chǎn)生的（2.8±0.3）MeV中子誘發(fā)²³⁵U的裂變產(chǎn)額進行了實驗測量和分析。中子輻照實驗在中國原子能科學(xué)研究院的CPNG-600高壓倍加器上完成,鈾靶的輻照時間約105小時。輻照結(jié)束后,分別利用中國原子能科學(xué)研究院和蘭州大學(xué)的低本底高純鍺γ譜儀... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

核裂變勢能曲線示意圖

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文D-D中子誘發(fā)235U裂變產(chǎn)物產(chǎn)額測量5程中原子核會放出一些中子，這些中子稱為“斷裂中子”。中子數(shù)量與激發(fā)原子核的能量有關(guān)，其余大部分中子是由原子核斷裂之后的裂變碎片發(fā)出。絕大多數(shù)中子發(fā)射時間短于4×10-14s，只有極少的中子是在裂變后數(shù)秒內(nèi)發(fā)射，時間大約在裂變完成1s之后，這種情況的中子數(shù)量僅占總中子數(shù)的1%左右，通常稱裂變后1s后發(fā)射的中子為“緩發(fā)中子”。綜上所述，將裂變過程中發(fā)射的所有中子數(shù)總稱為“總中子產(chǎn)額”。用符號表示。影響的因素，除原子核的激發(fā)能外，還與總核數(shù)相關(guān)。通過對裂變前后的中子能量分析，裂變過程中的中子平均能量約為2MeV，此能量與D-D中子源的中子能量比較接近。1.3.5裂變過程中的γ射線裂變碎片經(jīng)過中子的釋放后，將通過發(fā)射γ射線的方式進行退激達到穩(wěn)定狀態(tài)。由于β衰變的時間極短，最短可以達到毫秒量級，可以將0.1ms以內(nèi)發(fā)射的γ射線全部認為來自于原始裂變產(chǎn)物。這部分γ射線中，超過一半的γ射線壽命短于2×10-11s，每次裂變大約會產(chǎn)生并發(fā)射出8個光子，平均能量約為1MeV。通常這部分γ射線稱為“瞬發(fā)γ”。樣品測量之前一般會經(jīng)過一段時間對樣品進行冷卻，在探測器上測量的γ基本不會有β衰變的產(chǎn)物。本次實驗的樣品冷卻時間大約是9小時，經(jīng)驗證，若樣品冷卻時間太短，高純鍺探測器上死時間比就越大，造成的誤差也越大。另一方面，在實際的實驗情況中，輻照結(jié)束后，不能立即進入輻射場所取出樣品進行測量。但樣品的冷卻時間過長不利于短壽命核素測量。選擇適當?shù)睦鋮s時間是實驗設(shè)計中的重要內(nèi)容。圖1-2誘發(fā)裂變過程示意[1]圖1-2是裂變不同時間段內(nèi)發(fā)生的各種物理現(xiàn)象，橫坐標表示時間，兩個事

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文D-D中子誘發(fā)235U裂變產(chǎn)物產(chǎn)額測量6件之間的時間間隔為t秒，用20+lgt表示；縱坐標表示兩個裂變碎片之間的距離，兩者相距rcm，用13+lgr個單位表示，圖中顯示的ρ為介質(zhì)密度，圖中ρ=1。1.4裂變產(chǎn)物質(zhì)量分布將鏈產(chǎn)額作為縱坐標，質(zhì)量數(shù)作為橫坐標，這樣就得到裂變產(chǎn)物的質(zhì)量分布，質(zhì)量分布圖是鏈產(chǎn)額與質(zhì)量數(shù)之間的關(guān)系，它是核裂變產(chǎn)額的最重要特點。科研人員通過大量實驗數(shù)據(jù)分析以及各種理論模擬計算，大體可以將裂變產(chǎn)物質(zhì)量分布分為三種類型。1、對稱分布，裂變碎片的質(zhì)量峰位于A1=A2=Af/2的位置，在Af/2的位置有一個峰的分布。Z≤84或者Z≥100時一般會出現(xiàn)對稱分布的情況；2、非對稱分布，裂變碎片的質(zhì)量分布不再Af/2的位置的分布的一種情況。90＜Z＜100之間的靶核一般會出現(xiàn)這種類型的分布。3、混合類型的分布，對稱分布與非對稱分布混合在一起的一種分布情況。圖1-3為一些核裂變的質(zhì)量分布。嚴格意義上來說，質(zhì)量分布對稱峰的情況比較少見，幾乎任何的分布情況都可以認為是混合分布的一種。靶核質(zhì)量介于兩者之間的情況會出現(xiàn)三峰的情況，表示兩者的影響相當，隨著激發(fā)能提高，質(zhì)量分布曲線中對稱的成分會隨激發(fā)能增大，最后，質(zhì)量分布圖會由雙峰變?yōu)閱畏�。圖1-3一些核裂變的質(zhì)量分布關(guān)系[1]裂變產(chǎn)物質(zhì)量分布的三種類型如上圖1-3所示。中子誘發(fā)原子核發(fā)生裂變，


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