快中子诱发钍-232裂变核反应实验研究

批准号:
11775006
项目类别:
面上项目
资助金额:
78.0 万元
负责人:
张国辉
依托单位:
学科分类:
A3005.中子技术及应用
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈金象、龚建华、王志敏、白怀勇、张陆雨、江浩雨
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中文摘要
钍是重要的核能材料。天然钍只有232Th一种同位素;232Th在中子作用下既可发生裂变释放核能,又可通过钍-铀循环转换成易裂变核素233U。精度足够高的快中子诱发232Th裂变反应截面,是设计建造先进核能系统的基础。然而,迄今该反应截面实验数据不足、误差大,且不同实验方法结果间存在系统差异。本项目拟基于北京大学4.5MV静电加速器以及原子能院HI-13串列加速器,在1.5-20MeV能区对快中子诱发232Th裂变反应截面进行系统的实验研究。用双屏栅电离室作裂变碎片探测器,采用相对测量法,以235U和238U裂变截面为标准;用飞行时间法测量源中子能谱,用蒙卡方法模拟散射中子能谱,进而将低能中子对测量结果的干扰进行扣除。结合理论分析,得到系统而准确的裂变反应截面。本项目的研究,对正确认识裂变反应规律、完善核反应模型理论、提高我国核物理基础研究(尤其是核反应精确测量)水平有重要作用。
英文摘要
Thorium is an important nuclear material. 232Th is the only isotope of thorium in nature. When irradiated by the neutron, 232Th can release tremendous nuclear energy through nuclear fission reaction, and also can be transformed into fissile nuclide 233U through the thorium-uranium fuel cycle. High accurate fission cross sections of 232Th induced by fast neutrons are the basis for the design and construction of the advanced nuclear energy systems. However, measurement cross sections of the 232Th(n,f) reaction are not enough in both quantity and quality up to now, and there are systematic deviation between the experimental data measured using different methods. The present project is plan to systematically measure the cross sections of the 232Th(n,f) reaction in the 1.5-20 MeV neutron energy region, based on the 4.5 MeV van de graaff accelerator of PKU and the HI-13 tandem accelerator of CIAE. Using relative measurement method, A twin-gridded ionization chamber will be used as the detector of the fission fragments, and the cross sections of the 235U and 238U (n,f) reactions will be used as the standard cross section. To correct the interference of the low energy neutrons to the results of the experiment, the energy spectrum of the source neutron will be measured using the time-of-flight method, and that of the scattered neutrons will be simulated to obtain the proportion and energies of the low energy neutrons. Combining the experiment data and the theoretical analysis results, the accurate fission cross section excitation function of the 232Th(n,f) reaction will be obtained. The present research is very important for the understanding of the fission reactions, for the development of the nuclear reaction theory, and for the improvement of the basic research in nuclear physics of China (especially for the accurate measurement of the nuclear reactions).
钍是重要的核能材料。天然钍只有232Th一种同位素;232Th在中子作用下既可发生裂变释放核能,又可通过钍-铀循环转换成易裂变核素233U。精度足够高的快中子诱发232Th裂变反应截面,是设计建造先进核能系统的基础。然而,该反应截面实验数据不足、误差大,且不同实验方法结果间存在系统差异。本项目基于北京大学4.5MV静电加速器以及原子能院HI-13串列加速器,对快中子诱发232Th裂变反应截面进行了系统的实验研究。用双屏栅电离室作裂变碎片探测器,采用相对测量法,以238U裂变截面为标准;对源中子能谱进行细致的实验测量与模拟计算,进而将低能中子对测量结果的干扰进行扣除。结合理论分析,得到了系统而准确的裂变反应截面。本项目的开展,澄清了长期以来用单能中子源和白光中子源测量232Th裂变反应所存在的系统分歧,对正确认识裂变反应规律、提高核反应准确测量水平有重要作用。
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Cross-section measurements for the 58,60,61Ni(n, α) 55,57,58Fe reactions at 8.50, 9.50 and 10.50 MeV neutron energies
8.50、9.50 和 10.50 MeV 中子能量下 58,60,61Ni(n, α) 55,57,58Fe 反应的横截面测量
DOI:--
发表时间:--
期刊:Chinese Physics C
影响因子:3.6
作者:Haoyu Jiang;Zengqi Cui;Yiwei H;Jie Liu;Haofan Bai;Jinxiang Chen;Guohui Zhang;Yu. M. Gledenov;E. Sansarbayar;G. Khuukhenkhuu;L. Krupa;I. Chuprakov;Xichao Ruan;Hanxiong Huang;Jie Ren;Qiwen Fan
通讯作者:Qiwen Fan
Measurement of differential cross sections of neutron-induced deuteron production reactions on carbon from 25 to 52 MeV
测量 25 至 52 MeV 碳上中子诱导氘核产生反应的微分截面
DOI:10.1088/1674-1137/abf136
发表时间:2021-03
期刊:Chinese Physics. C
影响因子:--
作者:Cui Zengqi;Jiang Haoyu;Sun Kang;Zhang Guohui;Fan Ruirui;Jiang Wei;Bai Huaiyong;Hu Yiwei;Liu Jie;Yi Han;Ning Changjun;Sun Zhijia;Tang Jingyu;An Qi;Bao Jie;Bao Yu;Cao Ping;Chen Haolei;Chen Qiping;Chen Yonghao;Chen Yukai;Chen Zhen;Feng Changqing;Gao Keqing;G
通讯作者:G
Determination of the number of U-238 target nuclei and simulation of the neutron induced fission fragment energy spectrum
U-238靶核数量的确定及中子诱发裂变碎片能谱的模拟
DOI:10.1016/j.apradiso.2019.06.026
发表时间:2019
期刊:Applied Radiation and Isotopes
影响因子:1.6
作者:Bai Huaiyong;Jiang Haoyu;Lu Yi;Cui Zengqi;Chen Jinxiang;Zhang Guohui
通讯作者:Zhang Guohui
Cross-section measurements for Ni-58,Ni-60,Ni-61(n, alpha)Fe-55,Fe-57,Fe-58 reactions in the 4.50-5.50 MeV neutron energy region
4.50-5.50 MeV 中子能区 Ni-58、Ni-60、Ni-61(n, α)Fe-55、Fe-57、Fe-58 反应的横截面测量
DOI:10.1088/1674-1137/abadf2
发表时间:2020
期刊:Chinese Physics C
影响因子:3.6
作者:Jiang Haoyu;Cui Zengqi;Hu Yiwei;Liu Jie;Chen Jinxiang;Zhang Guohui;Gledenov Yu M.;Sansarbayar E.;Khuukhenkhuu G.;Krupa L.;Chuprakov I
通讯作者:Chuprakov I
Measurement of the relative differential cross sections of the 1H(n, el) reaction in the neutron energy range from 6 MeV to 52 MeV
中子能量范围 6 MeV 至 52 MeV 中 1H(n, el) 反应的相对微分截面测量
DOI:--
发表时间:2021
期刊:The European Physical Journal A
影响因子:--
作者:Haoyu Jiang;Wei Jiang;Zengqi Cui;Guohui Zhang;Ruirui Fan;Kang Sun;Huaiyong Bai;Yiwei Hu;Jie Liu;Han Yi;Changjun Ning;Liang Zhou;Zhijia Sun;Jingyu Tang;Qi An;Jie Bao;Yu Bao Haolei Chen;Ping Cao;Haolei Chen;Qiping Chen;Yonghao Chen;Yukai Chen;Zhen Chen;Chan
通讯作者:Chan
气体样品核(n,a)反应实验测量方法研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64万元
- 批准年份:2020
- 负责人:张国辉
- 依托单位:
快中子硼-10三体造氚核反应实验方法研究
- 批准号:11475007
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:86.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:张国辉
- 依托单位:
三种铁同位素56,57,54Fe的快中子(n,a)反应研究
- 批准号:11175005
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:张国辉
- 依托单位:
快中子10B(n,a)7Li反应截面与微分截面实验方法研究
- 批准号:10875006
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:42.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:张国辉
- 依托单位:
利用D-D反应快中子照相的两次成像法研究
- 批准号:10575006
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:38.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:张国辉
- 依托单位:
6Li(n,t)4He反应微分截面实验研究
- 批准号:10275001
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:张国辉
- 依托单位:
国内基金
海外基金
