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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,具有很好的发展前景。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中子核数据检验等研究,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研究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-2015、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研究。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:ENDF/B-VII.1、铀:JENDL-4.0、石墨和聚乙烯:JENDL-4.0或ENDF/B-VII.0）,使用MCNP结合这些核数据库文件对组合样品泄漏中子谱、各个子样品对泄漏中子谱的直接贡献以及中子产额等进行了模拟计算。结果表明,组合样品泄漏中子谱的计算结果和实验数据符合得非常好。这也验证了这些材料中子核数据宏观检验结果的正确性。石墨和聚乙烯具有很强的中子散射能力。将它们加入到组合样品后,铀样品对泄漏中子谱的直接贡献迅速减小。聚乙烯对中子的散射能力比石墨更强。此外,为了在模拟中得到更多信息,利用GEANT4蒙特卡洛程序对积分实验装置进行了模拟研究。其计算结果与MCNP计算结果基本一致,验证了计算方法的可行性。基于HIRFL-CSR核数据实验终端,利用飞行时间法测量了296 MeV氘核轰击尺寸为Φ3.5 cm×24 cm的铍靶和尺寸为Φ5 cm×1 cm的铅靶在不同角度的出射中子谱。并利用GEANT4和MCNPX蒙特卡洛程序结合不同的散裂反应理论模型进行了模拟计算。铍可以作为反应堆反射层、聚变堆中子增殖材料、加速器束窗材料以及中子源靶材料等。铅是一种非常重要的散裂靶材料和堆芯冷却剂材料。研究这些材料的散裂中子特性,对ADS靶堆耦合系统的设计具有一定的指导意义。本论文还利用GEANT4和FLUKA蒙特卡洛程序对256 MeV质子轰击多种材料在不同角度出射的中子能谱进行了模拟,检验各种散裂反应理论模型的可靠性。这些结果均表明,INCL模型的计算结果整体上能够更好地符合实验数据。