Экспериментальное исследование неупругого рассеяния нейтронов ядрами 238 U и 237 Np

• Автор: Кагаленко, Александр Борисович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Введение
Глава 1 Экспериментальный метод измерения нейтронных спектров
1.1 Импульсный источник протонов
1.2 Основной детектор
1.3 Мониторы
1.4 Измерение спектров
1.5 Исследование характеристик нейтронного детектора
1.6 Свойства нейтронного источника
1.7 Образцы и функция отклика спектрометра в целом
1.8 Предварительная обработка данных
1.9 Нормировка данных
1.10 Краткие выводы к Главе
Глава 2. Экспериментальное исследование неупругого рассеяния нейтронов на первых уровнях 238и
2.1 Состояние проблемы к моменту постановки работы
2.2_Спектрометр быстрых нейтронов по времени пролёта
2.2.1 Низкофоновый нейтронный детектор
2.2.2 Нейтронный источник на основе металлической литиевой мишени
2.3 Программный комплекс М1ЛЛ1С для моделирования процессов переноса протонов и нейтронов методом Монте Карло
2.4 Образцы 12С и 238И
2.5 Измерения спектров рассеяния на угол 120°
2.6 Полученные результаты и достигнутая точность
2.7 Краткие выводы к Главе 2:
Глава 3 Экспериментальное исследование неупругого рассеяния

нейтронов и спектра мгновенных нейтронов деления Мр
3.1 Состояние проблемы к моменту постановки работы

3.2 Спектрометр для исследования Ыр образца
3.2.1 Детектор для измерения нейтронных спектров в условиях интенсивного у-фона
2.2.2 Нейтронный источник на основе твёрдой тритиевой мишени
3.3 Образцы
3.4 Измерения эмиссионных спектров
3.5 Спектр мгновенных нейтронов деления 237Ыр
3.6 Неупругое рассеяние нейтронов ядрами 237Ир
3.7 Полученные результаты и достигнутая точность
3.8. Краткие выводы к Главе
Глава 4 Выводы и заключение
Список литературы
Приложение 1 Расчет спектров мгновенных нейтронов деления на основе
новой систематики экспериментальных данных
Приложение 2 Спектр мгновенных нейтронов деления 237ТМр
Приложение 3 Эмиссионные нейтронные спектры, спектры и сечения неупругого рассеяния нейтронов ядрами 237Ир

Введение
Три десятилетия бурного развития ядерной энергетики сменились в середине 80-х периодом переосмысления пройденного пути и выработки Новых приоритетов в развитии ядерной энергетики. На первый план вышли задачи создания ядерно-энергетических установок повышенной безопасности, а также проблемы переработки (утилизации) и захоронения ядерных отходов. Стало очевидным, что ядерная энергетика как одно из магистральных направлений развития современной энергетики может сохраниться только в том случае, если сможет соответствовать существенно возросшим требованиям к безопасности всего ядерного цикла (включая демонтаж оборудования и захоронение отходов) при сохранении приемлемых экономических показателей добываемой энергии. Решение этих задач во многом зависит от повышения точности ядерных данных. В последние годы для вновь разрабатываемых ядерных реакторов приоритетными стали два направления:
1) реакторы “традиционного” дизайна - с использованием уже апробированных состава топлива и конструкции активной зоны. Здесь основной задачей разработчиков является оптимизация экономических показателей (стоимость изготовления и демонтажа, достижение большей глубины выгорания), при этом снижение неопределенности в ядерных данных позволяет удовлетворить необходимым критериям безопасности без “избыточности” (“over-design”) конструкции ядерных реакторов.
2) реакторы “революционного” дизайна - предназначенные для ускоренного выжигания плутония (чисто плутониевое топливо) и трансмутации актинидов (к этой же группе следует отнести и только разрабатывающиеся проекты, представляющие собой комбинацию сильноточного протонного ускорителя и размножающей активной зоны - “accelerator-driven facilities”). Повышение

220 240 260
временной канал
Рис. 14 Экспериментальный и расчетные времяпролетные спектры нейтронов упругого рассеяния для углеродного образца.
1 1
12С(п,п), 120°
Е =2.82 МэВ Е = 1.98 МэВ

: эксперимент
: результаты МК расчетов :
- двухкомпонентный источник
только "моноэнергетическая"
компонента
Поэтому для того, чтобы извлечь эти интересующие нас характеристики из измеренных спектров, можно использовать следующие два способа:
1) Выполнить серию расчётов, итерационным образом изменяя закладываемые в каждый следующий расчёт файлы оцененных данных, с тем чтобы добиться совпадения каждого из расчётных спектров с экспериментально измеренным. Это - наиболее логически безупречный способ, однако его применимость в ряде случаев существенно ограничивается большим числом и взаимной корреляцией варьируемых параметров, а также крайне высокой трудоёмкостью. Этот способ применялся при обработке спектров рассеяния нейтронов на отдельных уровнях 238ГГ и описан более подробно в Главе 2. и) Для каждого из измерений выполнить пару расчётов, в первом из которых моделируется реальная экспериментальная ситуация (многократные взаимодействия нейтронов из двухкомпонентного источника с учётом ослабления и многоэлементного состава образца), а во втором - некий идеализированный эксперимент (только однократные взаимодействия