239Pu(nth,f)短壽命裂變產物產額測量

劉世龍，楊 毅，馮 晶

中國原子能科學研究院 核數據重點實驗室，北京 102413

中子誘發239Pu裂變產額數據是非常重要的核參數，我國還未開展過相關實驗測量工作。目前國際上短壽命核素產額測量方法有2種。一種是用徑跡探測器記錄裂變數[1]、直接γ能譜測量的絕對測量方法，這種方法的缺點是徑跡探測器記錄裂變數引入的不確定度比較大，約5%，使最后測量數據的不確定度偏大。另一種方法是利用同位素在線分離器設備(ISOL)做產額測量[2]，可以測量半衰期為0.1 s產物核的產額數據，但是由于實驗設備復雜，引入誤差的環節較多，使得測量結果的不確定度也比較大，數據結果不確定度在10%左右。針對實驗條件限制和產額數據精度的要求，本工作擬通過調研和探索性實驗設計短壽命核素累積產額的相對測量方法。

1 實驗測量

1.1 高純鍺探測器中高能端效率刻度

短壽命裂變產物衰變產生的伽瑪射線能量都比較高，一般能量區間在300 keV～5 MeV。為了提高高純鍺探測器對中高能γ射線的有效響應，降低譜儀死時間，設計的測量條件示于圖1。在高純鍺探測器上部放置一塊1 cm厚的鉛吸收層。刻度了一條能區在200 keV～4.8 MeV的效率曲線示于圖2，效率不確定度好于2%。能量小于1.4 MeV能區采用薄膜標準源絕對刻度，能量大于1.4 MeV能區采用放射性核素56Co、66Ga相對刻度。

圖1 γ能譜測量幾何位置

圖2 高純鍺探測器效率曲線

1.2 樣品的制備與封裝

本次實驗所用樣品母液中239Pu、238Pu和240Pu的質量分數分別為75.8%、23.4%和0.8%，其它同位素用小立體角方法未定量檢出。……