《快中子與鉍作用的俘獲率及泄漏中子能譜積分參數研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由馮松擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：快中子與鉍作用的俘獲率及泄漏中子能譜積分參數研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馮松
- 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鉍核素評價核資料庫的準確性是決定鉛鉍冷卻快堆物理設計有效性的關鍵因素之一，對帶來潛在危害的210Po在反應堆設計中的定量分析尤為重要。鉍核數據的可靠性需要通過開展相關中子學積分實驗研究進行校驗。本項目擬通過開展鉍的俘獲率和泄漏中子能譜研究，發展相關中子學積分參數測量技術，設計並建立可以反映更多散射中子信息的二維金屬鉍基準裝置，獲取鉍中子俘獲率和中子能譜等中子學積分參數，校驗鉍核參數，給出主要評價資料庫的可靠性分析結果，為鉛鉍冷卻快堆和ADS系統的物理設計，提供鉍的相關中子學積分實驗數據，並為深入開展鉍核素的中子積分學研究打下技術基礎。
結題摘要
鉛鉍材料作為快中子增殖堆和加速器驅動次臨界系統的理想冷卻劑材料，其評價中子核數據的準確性直接影響到兩者的設計和安全，因此有必要開展中子學巨觀實驗以驗證現有鉛基材料評價中子截面數據的可靠性。 本項目通過開展鉍的俘獲率和泄漏中子能譜研究，發展了包含活化法和飛行時間法相關的中子學積分參數測量技術，設計並建立可以反映更多散射中子信息的二維金屬鉍基準裝置，並利用中國原子能研究院的D-T脈衝中子發生器進行了中子泄漏譜的實驗測量。研究採用飛行時間法，通過BC501A液閃探測器記錄了鉛鉍樣品的泄漏中子譜。項目使用超級蒙特卡羅核計算仿真軟體系統SuperMC建立了實驗的蒙卡模擬計算模型，分別使用ENDF/B-VII.1、JEFF-3.1和JENDL-4.0資料庫對實驗開展了蒙卡模擬研究。通過對比實驗譜與模擬譜，對不同鉍中子截面資料庫進行了評價，並針對實驗和計算的差別進行了敏感性分析，找出可能存在問題的反應道。 研究結果包括，通過對比實驗與計算結果，發現 ENDF/B-VII.1的模擬結果和實驗結果相比JEFF-3.1和JENDL-4.0存在更大的差異，尤其在5.5-7 MeV能段。通過對ENDF/B-VII.1中209Bi有關截面的敏感性分析，發現209Bi的(n,2n) 截面對能譜有明顯影響。通過讀取三個資料庫209Bi的(n, 2n)截面數據，基本確定模擬值與實驗值之間的較大差異與ENDF/B-VII.1資料庫209Bi的(n, 2n)截面有關。 項目成果已發表SCI期刊論文2篇及國內中文核心期刊1篇，並在2016年的ICRS-13 & RPSD-2016國際會議上進行了口頭匯報，得到了與會同行的廣泛關注。研究成果可為正在發展的鉛鉍冷卻快堆及ADS示範項目的物理設計提供資料庫方面的使用指導，也可以對國際鉍核資料庫的評價與修訂提供了實驗數據支持。
