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《中国原子能科学研究院》 2005年
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中子引起~(6,7)Li反应的次级中子双微分截面测量与评价

陈国长  
【摘要】:本论文叙述了~(6,7)Li在入射中子能量为10.27 MeV时,出射次级中子双微分截面实验测量和采用新的轻核核反应理论模型完成了对实验测量结果进行理论分析,并试着对相关问题进行解释。 次级中子双微分截面在核工程设计中,尤其在核装置和中子辐射屏蔽设计中是所需的重要核数据之一,而现有的实验测量和评价的双微分截面数据不多。实验测量方面,在14 MeV附近和8 MeV以下能区,由于有很好的单能中子源,实验测量数据比较丰富。在8~13 MeV能区之间,由于没有非常合适的单能中子源,实验测量数据很少。在核数据评价中,由于缺少双微分截面实验测量数据,目前只有为数不多的核素能够给出较好的双微分截面的评价数据。另外,利用不同轻核核反应理论模型得到的结果相互之间并不一致,因此,需要更多的不同能区的双微分截面实验测量数据来检验和改进理论模型与评价数据。目前发展较为成熟的核反应理论主要适用于中重核和重核,在模型程序中有关核反应过程只是有序的粒子发射过程,不能用于对中子入射轻核核反应过程的描述。因此,建立和发展用于描述轻核核反应过程的新的理论模型是非常有意义的。在8~13 MeV能区,选择一些重点核精确测量次级中子双微分截面并进行理论分析,对于填补数据的空白,检验和改进理论模型是很有意义的,也是很有必要的。 ~(6,7)Li的快中子反应截面在D-T核聚变反应堆第一壁、包层结构和屏蔽材料的设计中具有十分重要的意义。~6Li(n,t)和~7Li(n,n′t)两个反应道的造氚过程可以使核聚变堆的氚消耗得到补偿。~(6,7)Li的其它反应,如(n,n)、(n,n′)、(n,2n)等反应道都是核聚变堆中核加热的主要来源,是聚变堆中主要增殖剂和冷却剂。由于它们支配着聚变堆再生层上的中子谱,因而它们的中子出射反应对聚变堆的安全运行具有极其重要影响。另外,~(6,7)Li具有非常典型的集团结构,其核反应过程都有各自鲜明的特点。 在本论文中对10.27 MeV中子入射~(6,7)Li出射次级中子双微分截面实验测量数据处理过程以及结果等进行详细的描述;另一方面,对新的理论模型、核反应机制的特点以及理论分析等进行描述。 为了解决在此能区D(d,n)中子源中破裂中子对次级中子谱的影响,在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器上利用常规和非常规快中子飞行时间谱仪,测量完成了8和10.27 MeV中子引起的~(6,7)Li次级中子双微分截面测量。在实验测量数据处理中,采用Monte-Carlo方法来直接模拟飞行时间谱,并与测量谱进行直接比较,对
【学位授予单位】:中国原子能科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O571.55

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