ADS相关-U中子核数据基准检验及296-MeV氘核诱发散裂反应中子测量VIP专享

ADS 相关~(238)U 中子核数据基准检验及 296 MeV 氘核诱发散裂反应中子测量加速器驱动的次临界系统（Accelerator Driven Sub-critical System,ADS）具有固有安全性,能够充分利用铀或钍增殖核燃料,并可以有效嬗变核废料,从而解决或减轻核能在安全性、核燃料供应以及核废料处理等方面存在的问题,具有很好的进展前景。ADS 利用高能强流质子束轰击重金属散裂靶作为高通量、宽能谱的外中子源驱动次临界堆芯运行,其运行特性在很大程度上取决于源中子分布以及中子与堆芯内各种材料的相互作用。在 ADS 的设计过程中,需要大量精确的散裂中子数据和中子核反应数据。本论文工作针对 ADS 散裂靶以及关键材料²³⁸U 的中子学需求,开展了散裂中子能谱实验测量和²³⁸U 中子核数据检验等讨论,对 ADS 中子学设计具有重要意义。本论文基于中国原子能科学讨论院核数据重点实验室的中子积分实验装置,利用飞行时间法测量了 14.8 MeV 的 D-T 中子与尺寸分别为 10 cm×10 cm×2cm、10 cm×10 cm×5 cm 和 10 cm×10 cm×11 cm 的²³⁸U 板状样品相互作用,在 60°和 120°方向上的泄漏中子谱。使用 MCNP 蒙特卡洛程序结合国际上主要的中子评价核数据库（ENDF/B-VII.1、JENDL-4.0、CENDL-3.1、TENDL-2025、JEFF-3.2、ENDF/B-VIII.0 和 JEFF-3.3 等）进行了模拟计算,检验其中的²³⁸U 中子评价核数据。并对样品中的中子通量以及反应率等进行了详细的模拟计算,分析不同中子反应道对泄漏中子谱的贡献。结果表明,使用 JENDL-4.0 评价数据库的计算结果和实验数据符合得最好。使用 CENDL-3.1 评价数据库计算得到的结果,在 2.5-8 MeV 能量范围内存在很大的高估。这主要是由于裂变中子能量分布在这一范围内存在高估造成的。ENDF/B-VIII.0 评价数据库中的²³⁸U 中子核数据与 ENDF/B-VII.1的相比有了很大的改进。其计算结果消除了 ENDF/B-VII.1 的计算结果在 8.5-15.5 MeV 能量范围内存在的高估。JEFF-3.3 评价数据库比 JEFF-3.2 评价数据库有了一定的改进。然而,计算结果和实验数据之间仍然存在较大的差异。利用 D-T 中子源轰击不同材料的组合样品,通过飞行时间法测量了 60°方向的泄漏中子谱,对中子在不同材料中的输运过程进行了讨论。组合样品材料有钨、铀、石墨和聚乙烯等,沿中子飞行方向逐层叠加。根据这些材料的宏观检验结果选择合适的评价核数据库文件（钨:END...