D-D/D-T中子发生器伴随粒子法中子产额测量及其n/γ场的蒙特卡罗模拟研究

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首先研究了D-D/D-T中子发生器中子产额及中子注量率监测的伴随粒子法测量方法,在研究了135°伴随粒子法中子产额及中子注量率监测各向异性修正因子计算的理论和方法的基础上,利用Matlab软件平台,分别发展了用于D-D和D-T中子监测的伴随粒子测量法各向异性修正因子的计算程序DDApRRR.m和DTAaaa.m。应用所开发的计算机程序,分别计算给出了厚靶条件下,入射氘能量20-700 keV范围内,135°伴随粒子法D-D/D-T中子产额监测的各向异性修正因子,同时也给出了0°-180°范围,每隔5°的各方向上中子注量率测量的各向异性修正因子。对计算结果的精度进行了分析,给出了计算结果的最大误差。其次,建立了135°伴随粒子法中子产额监测的实验装置,在兰州大学D-D/D-T强流中子发生器上,分别针对D-D和D-T反应中子,进行了初步实验测试,给出了D-D反应伴随质子能谱和D-T反应伴随口粒子能谱,结合实验数据统计误差和各向异性修正因子的计算误差,分别给出了D-D和D-T中子测量所能达到的最好精度。最后,根据厚靶条件下D-T反应的能谱和角分布数据,建立了氚钛厚靶D-T中子源中子发射模型,应用MCNP程序,模拟研究了兰州大学D-T强流中子发生器在小靶条件下、氘束流能量260keV时的中子-γ混合场分布,给出了靶室中平面0-360°范围的中子、γ的能谱和角分布,给出了垂直于靶室中平面的三个特定平面内的中子、Y的能谱和角分布。模拟了中子、γ通量沿径向的分布,给出几个特定方向了0.100cm范围内的模拟数据,同时,也给出了中子-γ比沿径向的分布。对模拟计算结果进行了分析和讨论,模拟计算结果与靶室结构及靶室周围环境对中子的慢化、散射、吸收效应情况基本吻合。
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