近年来,随着我国经济的迅速发展,对能源的需求与日俱增,传统能源的快速消耗导致环境问题愈发严重,为此,我国提出了发展高效、清洁新型裂变核能利用系统的发展规划,以缓解能源短缺和环境恶化等问题。新型裂变核能利用系统的设计与建设需要完备、精准的裂变核数据。然而,目前核数据库中有关中子诱发锕系核裂变的核数据仍缺失较多,制约了新型核能系统的发展。因此,有必要开展中子诱发锕系核素裂变理论及核数据计算方法、裂变核数据实验测量技术等研究工作,为裂变核数据库的建设服务。根据裂变核数据库的建设需求,本论文主要开展了基于蒙特卡洛的中子诱发锕系核素裂变产物的理论计算方法研究、用于裂变产物测量的TFGIC探测器研发以及裂变产物实验测量方法的研究。本论文的主要内容及结论为:1.中子诱发锕系核素裂变模型的优化及裂变产物的计算在Geant4原始裂变模型G4Para Fission Model的基础上,引入了裂变碎片质量分布峰谷比与入射中子能量的关系函数,同时基于Madland等人推荐的裂变碎片总动能激发函数,完成了对裂变唯象模型的优化,提出了新模型Modified Model。采用Modified Model模型,开展了中子诱发典型锕系核裂变产物的物理量特性的计算研究。主要内容及结果为:1)计算了中子诱发235,238U、239Pu、232Th等典型核素裂变反应的裂变碎片产额,与现有评价数据的比较显示,独立产额电荷分布和质量分布与评价数据的平均偏差分别小于2%和0.5%;累积产额电荷分布和质量分布与评价数据的平均偏差分别小于7%和3%。结果好于G4Para Fission Model模型数据;2)计算了中子诱发235,238U、239Pu裂变反应的裂变碎片动能分布、碎片平均总动能随入射中子能量的变化、碎片质量-总动能的关联等参数,与实验数据的比较显示,Modified Model模型与实验的符合程度好于G4Para Fission Model模型;3)计算了裂变瞬发中子谱、裂变瞬发中子的平均能量、平均裂变瞬发中子数与入射中子能量关系,计算结果与实验数据、评价数据在一定误差范围内符合较好;4)计算了裂变瞬发γ谱、裂变瞬发γ的平均能量等物理参数,计算结果与实验数据、评价数据在一定误差范围内符合较好。2.用于裂变产物测量的TFGIC探测器设计与优化通过对TFGIC探测器实现裂变产物测量原理及相关理论的研究,开发了基于双动能理论的裂变产物质量测量的数据处理迭代算法及程序。通过模拟与仿真,完成了TFGIC探测器参数的优化设计,在此基础上完成了TFGIC探测器的结构设计。确定TFGIC探测器的主要设计参数为:1)工作介质采用P-10气体,并采用流气式工作模式;2)电极外径取为175 mm,阴极与栅极间距取为31 mm,栅极与阳极间距取为5.5 mm,栅极电压接地,栅-阳极间电场强度与阴-栅极间电场强度之比R要大于1.42;3)裂变靶采用PET作为基底,厚度取为0.9μm,其上镀0.03μm厚金膜,以保证靶具有良好的导电性,金膜上再镀裂变材料膜,其厚度应控制在0.4μm左右。在TFGIC探测器参数和结构确定的基础上,采用Geant4,Garfield++,COMSOL,ROOT等软件工具,以2.5 Me V快中子垂直入射在238U裂变靶为例,完成了中子诱发238U裂变过程及探测器输出信号的模拟仿真研究,得到了TFGIC探测器阳极-栅极关联信号的二维幅度谱仿真结果,验证了TFGIC探测器的物理参数设计的可行性。3.TFGIC探测器测量裂变产物的修正方法研究开展了基于TFGIC探测器裂变产物关键测量参数的修正方法研究,包括栅极屏蔽失效因子修正和裂变碎片在裂变靶中的能损修正。主要研究结果及结论为:1)栅极屏蔽失效修正方法及屏蔽失效因子σ研究基于Shockley-Ramo理论,研究了栅极屏蔽失效修正方法,建立了与屏蔽失效因子σ相关的修正方程,在此基础上,发展了一套适用于平行丝（Parallel wire）和交错网格（Mesh）类型的栅极屏蔽失效因子σ的模拟计算方法,计算结果和实验数据的比较显示,该方法能够较为准确地描述不同类型栅极的屏蔽失效因子值。针对目前还没有一套用于计算Mesh类型σ的经验公式的问题,采用人工神经网络算法发展了一套用于Mesh类型σ预测的评估方法,训练后的神经网络能够较好地反映Mesh类型栅极参数p,d,r与σ的映射关系,为将来采用Mesh类型栅极的TFGIC探测器屏蔽失效因子的修正提供了新方法。2)裂变碎片在裂变靶中的能损修正方法研究在采用Geant4模拟典型裂变碎片在裂变靶材料中的能量损失规律的基础上,提出了一种新的裂变碎片能损修正方法——能损补偿法,并对该方法的原理及实现步骤进行了详细阐述。有效验证了采用Geant4模型描述裂变碎片在裂变靶中的能量损失过程的可行性。以2 Me V中子诱发234U（n,f）裂变反应的实验数据为例,对能损补偿法的可行性及适用性进行了方法学验证,结果显示,相较于传统的外推法,能损补偿法能够更好地反映轻、重裂变碎片在裂变靶中的能损差异,从而产生更好的能损修正效果。4.TFGIC探测器的裂变测量系统的研制及测试依据TFGIC的物理设计和结构设计,加工和装配了TFGIC探测器,并搭建了用于中子诱发锕系核素裂变产物参数测量的完整测量装置,进而完成了以下实验测试:1)开展了TFGIC探测器栅极屏蔽失效因子的测量,结果显示,TFGIC探测器两侧的栅极屏蔽失效因子分别为σ1=0.061±0.016和σ2=0.058±0.016,并根据σ的测量结果,完成了探测器各电极输出信号幅度的屏蔽失效效应的修正。2)采用241Am、238,239Pu以及234,238U等α放射源开展了TFGIC探测器能量分辨率和系统能量刻度的测试实验。结果显示,该探测器的对241Am-α粒子的能量分辨率约为2.27%。3)将234,238U裂变靶作为α粒子源,分别采用幅度分析法和漂移时间法完成了TFGIC探测器的带电粒子能量-角度关联信息实验测试,并确定了将幅度分析法作为能量-角度关联信息获取的实验数据处理方法。4)基于兰州大学紧凑型D-D中子发生器,开展了D-D中子诱发U靶裂变产物测量的初步测试,验证了本测量系统用于裂变产物测量的可行性,为下一阶段的更为细致的裂变产物实验测量奠定了基础。