用金活化法測量熱中子注量率

鐘軍　任敏　楊毓樞　郭翔博

【摘 要】金箔在中子場中活化后，采用4πβ-γ符合測量裝置測量活化片活度，由此得到了孔道中熱中子注量率，將該測量結果與MCNP軟件計算結果進行了比較，兩者在6%偏差范圍內保持一致。

【關鍵詞】金活化法；中子注量率；絕對測量

Thermal Energy Neutron Flux Measurement with Au Foil Activation Method

ZHONG Jun REN Min YANG Yu-shu GUO Xiang-bo

（Nuclear Power Institute of China， Chengdu Sichuan 610005， China）

【Abstract】The activity of Au foil was measured by 4πβ-γ coincident device when the foil was activated in neutron field.The neutron flux could calculated by the activity.The flux was calculated by MCNP software also and the deviation was less than 6%.

【Key words】Au foil activation method； Neutron flux； Absolute measurement

0 概述

反應堆中孔道熱中子注量率對于反應堆安全、材料輻照等具有極其重要的意義，而長計數管或普通電離室只能對孔道內平均熱中子注量率進行測量。活化法的優點是測量精度高，尺寸小，受空間的限制很少，可得到孔道內任意點熱中子注量率。通常用于熱中子的注量率測量的活化片有金、錳、銦和鏑等。由于金片易獲取、純度高，易加工，因此金活化法是目前最常用的一種中子注量率絕對測量方法。將純金活化片（197Au）在熱中子場中進行輻照，生成有198Au，198Au為簡單的β-γ衰變核素，可以采用4πβ-γ符合測量裝置測得生成的198Au的活度，根據感生放射性物質生成規律即可推算出孔道中熱中子注量率。

1 實驗原理

金活化片（197Au）在中子場中進行輻照，通過197Au（n，γ）198Au反應生成放射性核素。在純熱中子場中，單個原子的反應率為：

2 試驗方法

2.1 測量設備

本次試驗采用的為核工業西南放射性計量站的4πβ（PC）-γ符合測量裝置進行測量。本裝置由一個流氣式4π正比計數器和二個ф75×75mm的NaI（TI）閃爍計數器及相應電子學設備構成。測量范圍：（102-104）s-1；對于薄膜源，β道探測效率>95%；γ道測效率>9%（對于60Co光電峰）；γ道能量分辨率≤11%（137Cs661keV光電峰）；死時間<20μs；符合分辨時間<4μs。

2.2 試驗方案

首先不包鎘片，將活化片放置于孔道內固定，結束活化后冷卻2小時，測量活化后金活化片的活度。……