主动式多重性方法对黄饼中铀定量的模拟研究

TL84; 黄饼材料中铀的准确定量是后续处理工艺选择的关键,文中在主动式多重性方法的基础上,提出了一种通过记录分析中子源诱发238U裂变信息,进行铀定量的方法.但由于黄饼材料自身存在中子自屏蔽效应以及含水量的差异,导致定量结果存在偏差.为了进一步提高定量准确性,使用MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport)结合MATLAB程序优化选择了241Am-Be源作为激发源;另外,通过对不同质量及含水量系列化样品的模拟发现:铀定量误差主要来自于泄漏增殖因子ML与增殖因子M差距的不匹配.通过MCNP模拟获取M随铀质量变化规律的曲线后,根据样品净含量选择合适的增殖因子M,再...

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Published in核技术 Vol. 47; no. 2; pp. 49 - 57
Main Authors 张浩然, 张焱, 胡文兴, 瞿金辉, 刘世梁, 王仁波
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东华理工大学 核技术应用教育部工程研究中心 南昌 330013%东华理工大学 核技术应用教育部工程研究中心 南昌 330013%泛华检测技术有限公司 南昌 330013%东华理工大学 核技术应用教育部工程研究中心 南昌 330013 01.02.2024
东华理工大学 放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室 南昌 330013
泛华检测技术有限公司 南昌 330013
Subjects
Neutron multiplicity
Neutron self-shielding
Simulation
模拟仿真
中子多重性
Uranium yellow cake
238U
黄饼
中子自屏蔽
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2024.hjs.47.020202

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Summary:TL84; 黄饼材料中铀的准确定量是后续处理工艺选择的关键,文中在主动式多重性方法的基础上,提出了一种通过记录分析中子源诱发238U裂变信息,进行铀定量的方法.但由于黄饼材料自身存在中子自屏蔽效应以及含水量的差异,导致定量结果存在偏差.为了进一步提高定量准确性,使用MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport)结合MATLAB程序优化选择了241Am-Be源作为激发源;另外,通过对不同质量及含水量系列化样品的模拟发现:铀定量误差主要来自于泄漏增殖因子ML与增殖因子M差距的不匹配.通过MCNP模拟获取M随铀质量变化规律的曲线后,根据样品净含量选择合适的增殖因子M,再根据二重计数率D进行定量计算,获得铀定量的相对误差小于5%;含水量的变化带来的中子自屏蔽效应对多重计数率影响较大,通过S0/Si与D0/Di的关系对二重计数率D进行修正后再进行计算,铀定量的相对误差能够控制在10%左右;该研究对中子多重性方法在黄饼生产与测量中的应用推广具有重要的参考价值.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2024.hjs.47.020202