摘要：为研究样品微颗粒在X射线荧光(XRF)分析中对测量结果的影响,运用蒙特卡罗模型mcnpx对X射线荧光仪进行建模,研究了样品颗粒粒径对X射线荧光特征峰强度、峰总比和源峰探测效率的影响,并设计波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)分析实验对模拟结果进行了检验。结果表明:对于样品微颗粒X射线荧光强度与粒径尺寸的关系,mcnpx模拟值与理论计算值保持一致;mcnpx模拟结果与WDXRF实验结果存在一定差异,这取决于mcnpx模型对待测样品状态的假设与实际情况存在一定的差异性;运用样品粉碎、研磨至小颗粒并进行压片处理的办法,可使WDXRF实测结果尽可能的减小与mcnpx理论模拟结果的差异性;在待测样品的颗粒粒径达到一定尺寸时,其峰总比、源峰探测效率、特征峰X射线荧光计数均趋于稳定值;颗粒粒径在某一特定尺寸范围之内,颗粒度效应的影响不容忽视;除此之外,颗粒度效应的影响基本可以忽略。论文充分考虑了待测样品颗粒粒径对XRF分析结果的影响,为减小因颗粒度效应引起分析结果的不确定性提供了一种可行的研究思路,该方法也可为X射线分析的生产实践提供一定的技术参考。

摘要：本文采用mcnpx程序对某一炉段的堆芯布置进行建模,计算出了整个运行炉段不同时刻元件芯体内典型裂变产物的累积量,结合该炉段实际运行期间监测的一回路水质数据,通过数值计算得到HFETR典型裂变产物的逃脱率系数,并与核电厂辐射屏蔽设计标准进行比较。结果表明:HFETR典型裂变产物的逃脱率系数与核电厂标准存在数量级上的差距。因此,本文的研究成果对同类型研究堆的辐射屏蔽设计提供了参考。

摘要：本文介绍了利用蒙特卡罗粒子输运程序mcnpx2.5.0进行中国散裂中子源多功能反射谱仪屏蔽设计的屏蔽需求、辐射源项、计算方法和设计结果等内容.在计算中考虑慢化器泄漏源项、中子导管损失源项等不同辐射源项,使用分步计算和源项角度偏移、源项能量偏移、几何分裂等多种减方差方法,在保证计算结果精度的同时提高计算速度.在谱仪束线传输段、第二中子开关、散射室等的屏蔽计算中,通过比较了不同条件下的所需屏蔽确定最终屏蔽设计,确保谱仪屏蔽外人员可到达区域的剂量低于安全限值2.5μSv/h.

摘要：与传统加速器驱动次临界系统(ADS)采用金属靶作为散裂中子靶的设计不同,加速器驱动次临界熔盐堆(AD-MSRs)采用靶堆一体的设计,直接使用燃料熔盐作为散裂中子靶。由于熔盐靶的中子学性能直接影响AD-MSRs的能量放大系数、核废物的嬗变和核燃料增殖的效率,所以本研究基于mcnpx程序,详细计算了高能质子轰击氟盐和氯盐两种熔盐靶产生的散裂中子产额、散裂中子能谱、能量沉积分布以及散裂产物等中子学性能,并与液态Pb和铅铋共熔体(LBE)两种液态金属靶进行了对比。计算结果表明,熔盐靶在散裂中子产额上与液态金属靶有一定的差距,但熔盐靶内能量沉积分布的梯度较小,更有利于靶区的热量导出。与液态Pb和LBE靶相比,熔盐靶的散裂产物中包含更多的气体以及高质量数的α发射体核素。

摘要：加速器驱动的次临界系统(ADS)是未来最有可能实现工业化嬗变核废料的装置。通过设计1个10MW的ADS物理方案,研究ADS的嬗变能力。采用mcnpx和ORIGEN的耦合程序,利用基于ENDF6.8处理所得的6个温度(300、600、900、1 200、1 500、1 800K)下连续能量核数据库,计算得到ADS随燃耗时间变化的有效增殖因数keff、功率峰因子和质子束流强度。同时通过计算给出了该设计方案下ADS燃料多普勒系数、冷却剂空泡系数和有效缓发中子份额,利用这些物理量研究了该ADS方案的安全特性,并通过燃耗计算研究了ADS的嬗变能力。结果表明,在1 000d燃耗时长内,keff和质子流强随时间的波动较小,燃料燃耗深度较浅,系统可提升功率运行,在假想事故下系统能保持次临界状态。系统嬗变支持比约为8。

摘要：针对单球中子谱仪能量响应受几何辐照条件影响的问题,探讨了在聚乙烯慢化球外层掺入一定厚度一定含量的含硼聚乙烯代替纯聚乙烯慢化球的设计,利用mcnpx模拟计算了单球中子谱仪在不同几何辐照条件下受到不同中子源辐照时的能量响应,同时引人了皮尔逊相关系数定量分析了不同几何辐照条件下的能量响应相关性,结果发现设计提高了单球中子谱仪能量响应的各向同性。

摘要：研究了基于碲锌镉可以吸收其与中子的113Cd(n,γ)反应产生的瞬发γ,采用241Am-Be源进行中子探测实验,结果表明碲锌镉探测器对中子有较好的响应,能量分辨率较高;通过探测带电粒子间接探测中子,即在碲锌镉晶体表面涂硼,基于硼与中子反应产生的α和7Li在碲锌镉中电离进行探测。采用mcnpx及Geant4两种软件模拟硼层厚度及CZT厚度对中子探测效率的影响,设置适当的甄别阈以降低γ射线的影响。模拟结果表明:当硼层厚度为2.7μm,碲锌镉厚度为1.6μm时可达到最大探测效率。对两种探测方法进行了对比研究,证明了碲锌镉应用于中子探测的可行性。

摘要：利用mcnpx模拟计算了在三种几何辐照条件下和四种典型中子源入射时的单球中子谱仪的能量响应,模拟计算结果表明:当中子能量大于1MeV时,能量响应满足各向同性;当中子能量小于1MeV时,位于单球浅层的探测器响应各向同性变差241Am-Be中子源和252Cf中子源入射时,单球中子谱仪响应不受几何辐照条件影响,当中子源包含有热中子,超热中子和慢中子时,位于单球谱仪浅层的探测器能量响应因几何辐照条件不同而有差异。

摘要：加速器驱动次临界系统C-ADS注入器Ⅱ采用强流超导质子直线加速器,设计流强达到10 m A。强流质子束产生的束流损失有可能损伤超导腔,需要专用的束流损失监测系统进行监测,束流损失探测器(BLM)需要在高能量沉积导致超导腔失超之前提供警报。通过mcnpx模拟计算10 Me V质子在半波谐振腔(HWR)不同位置损失产生的辐射场,比较选取超导腔管道进出口处4个位置为推荐束损探测器放置的位置,结合HWR腔结构和束损探测器选择的影响因素,计算了次级辐射在金刚石探测器中的能量沉积以及1°～5°不同质子入射角度对探测的影响。结果表明,根据不同位置处探测器的能量沉积关系可以推断出束损点;不同入射角度不会影响生成粒子的能量分布,只轻微影响生成粒子的数目。