兰州大学的中子发生器研制及应用展望
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DOI：
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
黑大千
中科院分区：
文献类型：
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作者：
姚泽恩;王俊润;张宇;韦峥;卢小龙;徐大鹏;黑大千
1988年兰州大学成功研制了 3e12 /s的ZF-300强流中子发生器，主要用于核数据测量、材料 辐照损伤等研究。为进一步开展活化法中子核数据测量、裂变物理等研究,兰州大学启动了基于倍压加 速器的ZF-400强流中子发生器研制工程,该中子发生器的设计指标为D束流能量400 keV、D束流强度 大于30 mA.D-D中子产额大于5X1010 s 1 ,D-T中子产额大于5X1012 s^1 o在裂变物理研究方面，已 成功发展了描述裂变核断点裂变势的势驱动模型(potential-driving model),并开展了中子诱发典型舸系 核素裂变发射中子前裂变产物的质量分布计算研究；将potential-driving model植入Geant4程序，发展 了用于裂变发射中子后裂变产物质量分布、动能分布、裂变中子能谱等模拟的蒙特卡罗方法，并开展了 可靠性评估研究;研制了一套用于裂变产物实验测量的双屏栅电离室(TFGIC),并完成了初步实验测 试。在中子应用技术方面，为满足小型化中子应用技术系统的研发需求，兰州大学成功研制了长度 984 mm、宜径234 mm的紧凑型中子发生器，通过在引出加速电极和靶之间加电阻的方式产生偏置电 场，实现对靶上二次电子的抑制。在自注入靶条件和150 keV氟束流能量下，DD中子产额可大于 5X108 st,该中子发生器已具备产生D~T中子产额大于10" st量级的潜力。完成了基于紧凑型DT 中子发生器的快中子准直屏蔽体的设计，并研发了基于微通道板的快中子成像探测器，初步DT快中 成像测试显示，图像空间分辨率约为500 开展了基于紧凑型DD中子发生器的核燃料棒富集度及均匀性检测系统研发,仿真研究表明，在DD中子产额5e8 /s条件下，对核燃料棒中10%范围内的加U-235富集度相对变化的检测置信度可达到99%。