赵子凡,梁庆雷,杨海峰,霍小东,刘国荣,李井怀

• 1:中国核电工程有限公司
• 2:中国原子能科学研究院

摘要(Abstract)：

目前被动中子法在国外钚浓度在线监测中应用较多,我国对于此项技术在钚溶液系统浓度测量中的研究则相对较少。钚溶液中的自发裂变中子和(α,n)中子,部分在慢化过程中直接被吸收,部分经慢化、吸收、裂变释放出诱发裂变中子,部分逃脱吸收最终泄漏出溶液系统,在中子探测器中形成计数,原则上可由"点模型"方程推算出溶液中的钚浓度。本文以钚溶液系统为对象,开展了总中子计数法推算钚浓度的研究,深入探讨了钚同位素组成比例和钚溶液中(α,n)中子的影响,实现了钚浓度计算程序。设计并搭建了验证实验,使用3He探测器和涂硼探测器实测了7个不同浓度的钚溶液样品的总中子计数率,钚浓度计算程序给出的钚浓度值与化学标定值符合良好。结果表明,考虑了钚溶液中(α,n)中子和钚同位素组成比例的影响后,利用基于"点模型"方程的总中子法进行钚浓度分析具有很好的精度,为后续进一步将中子法应用于钚浓度在线监测打下了良好的基础。

关键词(KeyWords)： 总中子法;溶液系统;钚浓度分析;点模型方程

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 赵子凡,梁庆雷,杨海峰,霍小东,刘国荣,李井怀

参考文献(References)：

• [1]祝利群，蒙延泰，等．钚质量的量热法测量[J]．原子能科学技术．2008,42(6):497-500.
• [2]罗学建，蒋国强，等．钚量热计的研制[J]．原子能科学技术．2003,42(6):497-500.
• [3] Ramebaeck Henrik.Gamma Spectrometric Determination of Plutonium:Isotopic Composition and Age[R].Defence Research Agency,Umeaa(Sweden).Div.of NBC Defence,May 2007.
• [4]伍钧，张本爱，胡思得．符合测量中子方法核查核弹头技术分析[J]．原子能科学技术，2004,38(3):200-200.
• [5]祝利群，蒙延泰，许小明，等．放射性废物检测中的无源中子测量技术[C]//放射性废物处理处置学术交流会论文集，2007.
• [6]师学明，刘成安．符合计数在钚的属性测量中的应用研究[G]//中国工程物理研究院科技年报，2005.
• [7] PAOLO,PEERANI,WILLIAM,et al. QUANTITATIVE NDA MEASUREMENTS OF MULTIACTINIDE OXIDE FUELS[J].Nuclear Technology A Journal of the American Nuclear Society,2014.
• [8] Lakosi L, Nguyen C T, Bagi J.Quantitative NDA of isotopic neutron sources[J]. Applied Radiation&Isotopes,2005,63(5-6):681-687.
• [9] Welsh T L,Mcrae L P,Delegard C H,et al. Comparison of NDA and DA measurement techniques for excess plutonium powders at the Hanford Site:Statistical design and heterogeneity testing[R]. office of scientific&technical information technical reports,1995.
• [10]周成龙，梁勇，王宏斌．后处理厂含钚物料的总中子测量方法研究[C]//中国核学会2013年学术年会，2013.
• [11]Langner D G,Stewart J E,Pickrell M M,et al. Application Guide to Neutron Multiplicity Counting[R]. Office of Scientific&Technical Information Technical Reports,1998.