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加速器驱动的次临界系统(ADS)被认为是具有发展前景的安全洁净核能系统,可以实现核废料嬗变及核燃料增殖,有效提高核资源的利用率。ADS散裂靶的设计需要精确、可靠的基础核数据支撑。中科院ADS研究团队提出以钨基合金小球颗粒为材料的新型流化固体颗粒散裂靶。钨球颗粒的中子核数据是散裂靶设计所必须的重要核数据。镓可作为液态金属冷却剂的候选材料,在核能工程、国防及核天体物理研究中有重要应用。本论文的研究工作对于填补数据空白、检验中子评价数据库及相关核反应理论模型有重要意义,对于散裂靶的设计具有重要的实用价值。本论文基于中国原子能科学研究院300 k V高压倍加器上的核数据宏观基准检验装置,对钨球颗粒和镓样品开展了中子核数据宏观基准实验。利用BC501A液体闪烁体探测器,采用飞行时间技术,精确测量了氘-氚中子源产生的中子与钨球颗粒靶(容器尺寸10 cm×10 cm×7.2 cm,小球直径1 mm)及镓靶(尺寸Φ13 cm×6.4 cm,Φ13 cm×3.2 cm)相互作用后60°和120°方向的泄漏中子谱。采用MCNP模拟计算与实验数据进行对比,对国际中子评价数据库(ENDF/BVII.0、JENDL4.0、CENDL3.1和JEFF3.1等)进行检验,并对中子在钨球颗粒靶中的输运行为进行了详细研究。对于钨球颗粒靶泄漏中子谱的分析表明,采用ENDF/BVII.0和JEFF3.1评价数据库的模拟结果与实验数据符合更好。利用MCNP模拟计算,研究了中子在钨球颗粒靶中的输运行为,考虑钨球颗粒的五种不同排列分布结构(FCC、BCC、CHPOP、SC和等效块状结构)分别对泄漏中子谱的影响,结果表明泄漏中子谱的分布主要取决于钨球颗粒的填充率;在固定填充率下,不同钨球颗粒的分布结构对泄漏中子谱的影响很小。镓的泄漏中子谱实验测量观测到在En=10-13 Me V左右出现了非弹性散射峰,而采用ENDF/BVII.0、JENDL4.0和CENDL3.1等评价数据库的MCNP模拟结果均不能重现该实验数据,其它能段模拟结果和实验数据较好符合。进一步采用TALYS程序进行研究,计算考虑了核反应中的直接反应、预平衡反应及复合核反应等三个过程,合理再现了整个能区的实验数据,特别是非弹性散射峰也能够很好符合。论文还采用TALYS程序、INCL模型和GLAUBER模型对钨和镓等相关核素的中子、质子数据进行了理论计算,验证了各种核理论模型的可靠性。