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D-T中子照射下铁球γ射线角通量谱研究

作　者: 牟云峰
导　师: 陈渊
学　校: 中国工程物理研究院北京研究生部
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 铁球 γ射线角通量谱 d-T中子
分类号: O571.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
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内容摘要

用φ5.08×5.08cm的NE-213液体闪烁探测器，测量了中心d-T中子照射铁球产生的γ射线角通量谱。闪烁体的单能γ响应函数用MARTHA蒙特卡罗程序计算，并与测量的¹³⁷Csγ源康普顿反冲电子谱相比较。γ射线角通量谱是由测量的反冲电子谱通过逆矩阵法解谱得到的，测量的能量范围是0.5～4.5MeV。铁球直径36.2cm，厚度10cm。所用准直器由铁、聚乙烯和铅组成，当准直器的轴偏离氘束延长线的距离分别为0、6、12cm时，准直器轴线与铁球表面法线的相应夹角分别为0°、19.4°、41.5°。实验中考虑了中子源本身的γ射线，用实验测量与模拟计算相结合的办法扣除了靶头在铁球内产生的γ射线对测量结果的影响。总的实验误差估计为10-17%。用MCNP/4A、MCNP/3B程序和ENDF/B-IV、ENDL85、t-2数据库模拟了d-T中子照射下铁球γ射线的产生及输运过程。对φ36.2cm的铁球，用MCNP/4A和FENDL-2、ENDF/B-V、t-2数据库计算了γ射线的泄漏率、泄漏谱，并加以比较和评价；对三个测量方向的角通量谱，用上述三个数据库进行了模拟计算，并将FENDL-2、t-2库的计算结果与实验结果进行了比较。t-2库的计算结果比用FENDL-2库的与实验相符更好，但两个库的角分布还需要进一步调整。

全文目录

1 引言与评述  6-19
  1．1 聚变能开发的意义及现状  6-8
  1．2 聚变中子学研究情况  8-16
    1．2．1 聚变中子学关心的问题  8-10
    1．2．2 关于铁的反应参数及非球形装置中子实验  10-12
    1．2．3 球形基准实验  12-13
    1．2．4 美国的聚变研究  13-14
    1．2．5 日本的聚变研究情况  14-15
    1．2．6 中国的聚变及中子积分实验研究  15-16
  1．3 聚变评价核数据库FENDL  16-19
2 蒙特卡罗计算模拟  19-38
  2．1 蒙特卡罗方法  19-21
    2．1．1 基本原理  19-20
    2．1．2 步骤  20-21
  2．2 蒙特卡罗方法的发展历史  21-23
  2．3 MCNP程序输入卡  23-28
  2．4 蒙特卡罗方法的计算结果  28-38
    2．4．1 γ射线产生数与铁球尺寸的关系  28-29
    2．4．2 铁球γ射线泄漏谱  29-31
    2．4．3 铁球不同位置处γ射线通量  31-32
    2．4．4 实验模拟计算  32-38
      2．4．4．1 中子泄漏谱  32
      2．4．4．2 γ射线泄漏谱  32-35
      2．4．4．3 准直器对铁球γ射线角通量谱测量的影响  35-36
      2．4．4．4 不同数据库和源分布对γ射线角通量的影响  36-38
3 实验  38-59
  3．1 实验装置  38-40
  3．2 实验原理和方法  40-41
  3．3 实验测量  41-48
  3．4 实验结果  48-55
  3．5 比较和讨论  55-59
结论  59-60
参考文献  60-62
附录  62-87

D-T中子照射下铁球γ射线角通量谱研究

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