錳浴測量裝置參數(shù)研究

楊竣凱 張健 王平全 張輝 張亞楠

錳浴測量裝置參數(shù)研究

楊竣凱 張健 王平全 張輝 張亞楠

（中國計量科學(xué)研究院 北京 100029）

錳浴法是測量中子源強度普遍采用的方法之一。根據(jù)錳浴測量裝置參數(shù)，采用模擬方法開展錳浴測量裝置參數(shù)的研究，結(jié)果表明：MnSO4溶液濃度在17.3%～38.6%時，溶液總中子吸收份額和錳的熱中子俘獲份額較高，減少中子逃逸和截面比的不確定度；球形錳池半徑在45～60 cm時，可獲得較高的溶液體積比活度和較低的中子逃逸份額。同時利用蒙特卡羅模擬程序MCNP（Monte Carlo N–Particle Transport Code System）計算時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粒子數(shù)達到10萬時，修正因子數(shù)值基本穩(wěn)定，由輸入粒子數(shù)帶來的統(tǒng)計漲落不確定度可以忽略。根據(jù)計算結(jié)果建立了一套錳浴測量基準(zhǔn)裝置，并進行中子源國際比對和12枚中子源測量，測量結(jié)果與參考值均在不確定度范圍內(nèi)一致，為以后錳浴測量裝置的建立提供參考。

錳浴法，蒙特卡羅模擬，溶液濃度，半徑，參數(shù)

放射性同位素中子源廣泛應(yīng)用于核技術(shù)應(yīng)用、核物理實驗和中子計量等領(lǐng)域［1?3］，其中子源強度（也稱為中子發(fā)射率）的準(zhǔn)確性直接影響其他儀器設(shè)備參數(shù)的測量。目前，國際上普遍采用錳浴法測量放射性同位素中子源的強度，該方法也是國際計量局電離輻射咨詢委員會中子源發(fā)射率K9關(guān)鍵比對（Bureau International des Poids et Mesures Consultative Committee for Ionizing Radiation Section III-K9， BIPM CCRI （III）-K9）中最主要方法之一，它具有設(shè)備簡單、操作方便和測量不確定度小等優(yōu)點。

不同錳浴測量裝置的參數(shù)，尤其是溶液濃度和錳池半徑，會影響中子逃逸份額和錳的中子吸收份額，從而影響探測器測量結(jié)果的統(tǒng)計漲落和準(zhǔn)確性；……