加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven subcritical System,ADS)是嬗变反应堆乏燃料、降低核废料体积和放射性毒性、提高核资源利用率的有效手段。ADS作为一个反应堆系统,如何对它的次临界度进行在线监测是实现ADS安全稳定运行的关键问题。在ADS运行过程中,由于燃耗、温度反馈等效应将引起反应堆次临界度发生变化,实时监测反应堆反应性状态能够为加速器束流调节、反应性控制等操作提供参考依据,从而确保系统始终处于安全工况。因此开展反应堆反应性测量方法的探索是ADS研究的一个重要课题。本论文的主要工作是搭建一套反应堆中子学实验数据采集系统,验证跳源法、脉冲中子源法以及逆动态法等反应性测量方法在ADS工程中的应用,并且研究了空间效应对ADS深度次临界测量的影响。本文主要工作及研究结果如下:(1)针对反应堆中子学实验要求搭建一套数据采集系统,并对该套数据采集系统进行了相关实验测试。该系统基于NI-5772波形采集卡和NI PXIe6614计数器卡两种外设模块所搭建,并通过Lab VIEW平台开发了相应的数据采集程序。其中,NI-5772卡可以对探测器输出的脉冲波形进行数字化处理,而NI PXIe6614卡主要实现脉冲信号的计数功能。使用NI-5772采集卡研究液体闪烁体探测器的n-γ甄别性能,主要通过电荷比较法和过零时间法分析数字化脉冲波形,检验液闪探测器的n-γ分辨能力,测试结果表明两种波形处理方法都能很好地将中子信号和γ信号区别开,NI-5772采集卡性能稳定,满足实验测量需求。此外,使用NI PXIe6614计数器卡在启明星1#次临界装置上开展了跳源实验测量装置的次临界度,不同探测器位置处的测量结果表明启明星1#装置的系统有效增殖因子在0.98附近,与MCNP模拟计算值相对比,相对误差在0.5%以内,测量结果较好。(2)采用跳源法测量了启明星2#铅基堆分别装载1002根、986根以及970根燃料棒时的次临界度。测量结果在浅次临界条件下与MCNP模拟计算值基本一致,符合较好;随着次临界度加深,实验测量值与理论值之间的差异也越来越大,因此跳源法用于深次临界度测量时将遇到困难。(3)采用脉冲中子源法测量了铅基零功率装置keff=0.94~0.99范围内的四个次临界度,并通过拟合瞬发中子衰减常数(拟合α)法和瞬发中子-缓发中子面积比(面积比)法分析铅基堆的反应性数值。拟合α法测量结果在浅次临界条件下与理论值比较一致,对于深次临界情况,实验值与理论值之间差异明显,其中最大相对误差可达2.63%,不能满足反应性测量精度要求。结合MCNP模拟计算对拟合α法测量结果进行修正之后各个次临界度情况下不同位置处探测器的测量结果与理论值之间的相对误差均在0.5%以内,空间效应的影响得以消除。面积比法测量结果在深次临界堆芯结构情况下同样存在很强的空间效应,经过MCNP模拟计算修正之后实验值与理论值基本一致。研究结果表明脉冲中子源法是确定反应堆深次临界度的有效手段。(4)利用逆动态法监测反应堆运行过程中反应性的变化情况。启明星2#-铅基堆的初始次临界深度为-1310pcm,由逆动态法分析在该初始状态下不同控制棒插入堆芯前后系统次临界度实时变化情况,并从中提取出各个控制棒的反应性价值。由于控制棒插入堆芯之后引起反应堆中子通量密度分布形状发生改变,导致测量的结果与参考值之间的相对误差最大达到了23%。结合MCNP模拟计算修正形状函数变化带来的影响,发现实验值与参考值之间的误差明显减小;同时,对于小反应性引入,远离控制棒的位置处探测器受到空间效应的影响较小,直接使用逆动态法测量的结果与真实值比较一致,因此逆动态法可作为将来ADS反应性连续监测的一种备选方案。