熱中子
- 熱中子透射成像轉換屏物理設計研究
610213）熱中子成像作為一種重要的無損檢測（Non-Destructive Testing，NDT）技術，是X射線成像技術的重要補充。X射線主要發(fā)生電磁相互作用，其質量衰減系數隨材料原子序數增大而平滑上升，因此，X射線成像更適用于高原子序數材料檢測；而中子不受核外電子影響直接與原子核發(fā)生相互作用，因此，熱中子成像可用于檢測金屬材料包裹的氫材料，如金屬外殼內的含氫材料等［1］。由于熱中子吸收截面遠大于快中子，且質量衰減系數隨原子序數變化的排列更為分散，熱
核技術 2023年11期2023-12-27
- 用于中國散裂中子源閃爍體中子探測器的6LiF/ZnS(Ag)閃爍屏性能研究
測器,可實現對熱中子的高效率、高分辨率、實時探測[8],而其中基于6LiF/ZnS(Ag)閃爍體和波移光纖結構的大面積位置靈敏型熱中子探測器是近些年的研究熱點[9-10]。CSNS正在建設的中子譜儀中,工程材料中子衍射譜儀和能量分辨中子成像譜儀均采用6LiF/ZnS(Ag)閃爍體型中子探測器作為譜儀的主探測器。6LiF/ZnS(Ag)閃爍屏是閃爍體型中子探測器的重要組成部分,其中子探測效率及發(fā)光產額會直接影響探測器的應用[7]。英國的AST公司是當前主流的
原子能科學技術 2023年8期2023-08-30
- 水淹層熱中子成像測井解釋與分級方法
發(fā)生產的需求。熱中子成像(TNIS)測井利用脈沖中子發(fā)生器的Sigma(Σ)型飽和度測量儀,相比傳統(tǒng)的中子壽命測井(TNL),熱中子測井在熱中子俘獲能力較差的地層(如低礦化度)仍有較高的熱中子計數率,因而提高了測井解釋的精度。在“三低”(低孔、低滲、低礦化度)油藏的剩余油飽和度評價中,熱中子成像測井技術利用熱中子的衰減矩陣數據和俘獲矩陣數據得到熱中子衰減譜和俘獲截面成像圖,為地層剩余油飽和度計算提供了豐富的測井信息[4]。在高溫高壓、低礦化度和儲層物性差異
石油物探 2022年4期2022-08-05
- 基于加速器的硼中子俘獲治療裝置束流整形體的設計及其臨床參數研究
0B擁有更大的熱中子吸收截面，且10B(n,α)7Li反應釋放的7Li和α粒子具有高線性能量轉移(LET)、高相對生物學效應(RBE)、短射程等優(yōu)點，這使得BNCT對癌細胞具有很強的殺傷效果，且其殺傷力限制在了含硼細胞，可在殺死癌細胞的同時最大限度地保護正常組織細胞，具有精準靶向、療程短和痛苦少等優(yōu)點。近年來，隨著加速器技術的發(fā)展，基于加速器的BNCT(AB-BNCT)裝置，由于其具有造價低、運行簡單、易于在醫(yī)院布置等優(yōu)點，國內外多個機構均在推動該項技術的
原子能科學技術 2022年7期2022-07-29
- BNCT中14 MeV中子慢化體的研究
BNCT)中，熱中子(包括超熱中子，簡稱熱中子)與癌細胞中的10B發(fā)生核反應，并產生α粒子和7Li.由于α粒子和7Li的平均射程約等于細胞長度，所以此技術可以殺死癌細胞而不損傷周圍正常組織[1-3].BNCT已經發(fā)展為成熟技術，但中子源限制了它的推廣應用.反應堆中子源產額雖然能夠滿足要求，但體積大、造價高.放射性同位素中子源體積小、可移動，但產額低，無法滿足BNCT的要求.產額較高的D-T中子發(fā)生器由于體積小、可移動、造價低、關斷后無輻射等優(yōu)點，已成為BN
東北師大學報（自然科學版） 2022年2期2022-07-23
- 致密砂巖儲層飽和度測井現場對比試驗
氣田分別開展了熱中子成像測井系統(tǒng)(Thermal Nutron Imaging System,TNIS)、儲層性能監(jiān)測儀(Reservoir Performence Monitor,RPM)和儲層動態(tài)測井儀(Reservoir Dynamic Tool,RDT)這3種測井儀器的對比測井試驗,探索致密砂巖儲層飽和度監(jiān)測技術的適用性和可行性,旨在為同類型致密砂巖儲層飽和度測井提供借鑒。1 氣田概況及存在的問題迪那2氣田位于塔里木盆地庫車坳陷秋里塔格構造帶,為受
測井技術 2022年1期2022-04-23
- 基于14 MeV質子回旋加速器的BNCT中子源實驗終端設計
位富集。藥物經熱中子照射后，發(fā)生10B（nth，α）7Li 核反應，產生具有高傳能線密度（Linear Energy Transfer，LET）的α 粒子和7Li 粒子，將大量能量沉積在10 μm 的細胞尺度范圍內，從而殺滅腫瘤細胞［6］。早期BNCT研究主要是基于反應堆進行的。近年來，隨著加速器技術的發(fā)展，基于加速器的BNCT裝置（Accelerator-Based BNCT，AB-BNCT）越發(fā)受到關注。由于加速器具有安全性高、造價低、易于小型化、方便
核技術 2022年3期2022-03-22
- 基于氘氚中子源硼中子俘獲治療的中子慢化整形研究
性結合，隨后用熱中子束或超熱中子束在病患區(qū)進行照射，在腫瘤細胞內發(fā)生10B（n，α）7Li反應，產生的α粒子和7Li離子具有很高的線性能量傳輸（Linear Energy Transfer，LET）值，在體內的射程分別為9 μm和5 μm，相當于一個細胞的直徑尺度，對周圍正常細胞的損傷可忽略不計［1］。世界上首次BNCT臨床實驗是1951年由美國布魯克海文國家實驗室同馬薩諸塞州總醫(yī)院通過核反應堆導出的熱中子束進行的［2］。由于核反應堆多建于偏遠地區(qū)，運營程
核技術 2022年1期2022-01-20
- 熱中子參考輻射裝置參數的實驗測量
100029）熱中子參考輻射裝置是中子計量和中子物理研究的重要設備［1］。熱中子參考輻射是ISO 8529推薦的中子參考輻射之一［2］，不僅用于校準熱中子測量儀器和中子個人劑量計，同時也是熱中子注量率基/標準運行必要的基礎條件。通常情況下，熱中子可通過石墨、重水和聚乙烯等材料慢化能量較高的中子獲得［3?4］。目前，國際上除美國NIST（National Institute of Standards and Technology）使用核反應堆，英國NPL（N
核技術 2021年11期2021-11-22
- 硅單晶輻照中子注量測量的反應截面影響研究
以確保硅體輻照熱中子注量準確達到目標值。其中，活化法具有探測器體積小、靈活性高、對中子場干擾小、抗γ射線干擾等優(yōu)點，是一種普遍使用的測量方法，并且通常會采用一種活化探測器（如Au、Co 和Zr 等）進行測量［1?8］。但探測器目標核素與硅靶核30Si 的俘獲反應截面曲線形狀存在或大或小的差異，導致活化法測量值與實際值會存在一定偏差，尤其當超熱中子對30Si 反應率貢獻越大時。其中，Zr目標核素24Zr與30Si的截面形狀最為近似，但該探測器熱中子反應截面很
核技術 2021年11期2021-11-22
- 基于CLYC探測器的可控源中子孔隙度測井數值模擬研究
中子探測器進行熱中子的探測，考慮到3He氣體短缺、中子探測領域廣泛等消耗產出問題，使用新型Cs2LiYCl6:Ce（CLYC）探測器對傳統(tǒng)3He 中子探測器進行替換是核測井探測器選擇的新方向。隨著探測器設計制造工藝的發(fā)展，國外公司已經制造出能夠在井下高溫環(huán)境中工作且滿足熱中子和γ光子探測計數標準的新型雙粒子晶體探測器。2012年，法國SAINT-GOBAIN 公司推出了新型CLYC 探測器［1］，能夠滿足γ 射線探測，還因為具有高熱中子截面6Li核素的存在
核技術 2021年4期2021-04-20
- 結合鈾裂變瞬發(fā)中子測井的核電子學教學創(chuàng)新模式探索
源中子被慢化為熱中子（0.025eV），熱中子穿過不到10cm距離將被地層巖石中的核所吸收。當熱中子遇到235U核時，大多數熱中子將與235U發(fā)生裂變反應，并放出2～3個裂變中子（其中99%以上為瞬發(fā)裂變中子）。當瞬發(fā)裂變中子被慢化為熱中子之前，可在鉆孔中采用中子探測器（如3He正比計數管）進行測量，即可探測到經慢化而來的超熱中子，通過探測超熱中子與熱中子數目（或二者比值關系E/T），可實現地層巖石中235U核素（或鈾）的含量定量解釋[3]。理論上，源中子
數字通信世界 2021年3期2021-04-09
- 硼鋁復合材料熱中子屏蔽性能分析
和硼-11，其熱中子吸收截面為752 b，其中硼-10為383 7 b，硼-11為0.005 b。硼-10吸收中子后產生的α射線和平均能量為0.5 MeV的γ射線均很容易被屏蔽，同時沒有大的剩余感生放射性[1]，因此，硼是一種較為理想的中子吸收材料。硼晶體單質和碳化硼等化合物結構穩(wěn)定，耐腐蝕，熔點高，硬度高[2-3]，但材料可塑性差，變形加工難度大[4]，因此，在屏蔽應用中常選擇以其它材料作為基體組合制成復合材料以改善材料韌性和可塑性，降低材料制備難度，如
輻射防護 2021年1期2021-03-22
- NECP-Atlas中屏蔽數據庫制作方法
率，同時又因為熱中子對于光子的產生更為重要，因此為保證光子注量率計算結果的準確性，需要在選擇能群結構時兼顧熱中子注量率的計算精度。國際常用的屏蔽數據庫為BUGLE-B7數據庫[2]，由美國橡樹嶺國家實驗室基于ENDF/B-VII.0評價核數據庫[3]制作得到。該屏蔽數據庫能群結構為47群中子、20群光子，快中子能群(>0.1 MeV)為26群，可保證計算得到的快中子注量率以及探測器響應的準確性，但熱中子能群(本文在文獻[6]自主研發(fā)的核數據處理程序NECP
哈爾濱工程大學學報 2021年12期2021-02-10
- 利用中子吸收材料進行乏燃料貯存的研究進展
可分。1 主要熱中子吸收核素中子吸收材料通常指的是含有高中子吸收截面元素的材料，常見的中子吸收核素有釓、釤、銪、硼、鉿、鏑、銀、鎘等。1.1 釓（Gd）核素釓（Gd）的熱中子吸收特性極好，157Gd 和155Gd 是兩種主要同位素，其熱中子吸收截面都非常高。157Gd 和155Gd 的熱中子吸收截面分別為255 000 b、62 540 b，157Gd 和155Gd 的豐度均較高，在天然釓中的在豐度總計約30.45%，其等效的熱中子吸收截面為49 163
遼寧工業(yè)大學學報(自然科學版) 2020年6期2021-01-12
- TNIS套管成像剩余油監(jiān)測技術的研究與應用
不再減速，稱為熱中子，此時它的能量約為0.025eV，速度2.2×105cm/s，與地層原子核反應主要是俘獲反應。當快中子經多次碰撞變?yōu)?span id="syggg00" class="hl">熱中子后，熱中子在繼續(xù)碰撞地層元素的過程中常見的核反應是熱中子的俘獲，一個原子在俘獲一個熱中子后，產生一個新的同位素，這個同位素可以立即釋放出具有特征能量值的伽馬射線，在地層中不同的元素對熱中子具有差異極大的俘獲能力，其中的硼、鋰、氯元素是熱中子的強俘獲劑，氫、碳、氧和鈣、硅、鉀、鐵、硫等元素是熱中子的弱俘獲劑，因此，根據
石油研究 2020年1期2020-05-22
- 鈷自給能探測器的熱中子靈敏度在線監(jiān)測
芯中子通量，而熱中子靈敏度是Co-SPND探測器的關鍵性能參數之一，但為了降低Co-SPND探測器從工廠轉運至核電項目現場過程中的放射性，該核電機組使用的所有Co-SPND探測器在出廠時均只進行了γ靈敏度測試，而未進行熱中子靈敏度測試［1］。根據設計，正常運行期間可通過堆芯氣動浮球測量系統(tǒng)（Aeroball Measurement System，AMS）對Co-SPND探測器進行校驗檢查，但存在以下兩個問題［1］：1）AMS在25%NP功率后才可信，即在低
核技術 2020年4期2020-04-18
- 應用中國散裂中子源9號束線端研究65nm微控制器大氣中子單粒子效應*
該款微控制器,熱中子引起的中子單粒子翻轉占比約65%；進一步分析表明,熱中子與10B反應產生的0.84 MeV 7Li可能是誘發(fā)微控制器單粒子翻轉的主要因素.1 引 言近年來,隨著制造工藝的提升,大氣中子輻照導致的先進電子系統(tǒng)可靠性問題正在引發(fā)關注[1-5],而先進微控制器(MCU)廣泛應用于工業(yè)自動化控制、消防和安全系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、物聯(lián)網應用等領域,其在大氣中子環(huán)境下的可靠性問題亟待研究[6].中子雖不帶電,但其與物質作用可引發(fā)一些效應[7],如中子入射
物理學報 2019年23期2019-12-16
- 脈沖中子氯能譜測井的蒙特卡羅模擬研究
氯能譜段計數和熱中子計數的比值確定地層的含油飽和度[11-13]。傳統(tǒng)的氯能譜測井是采用化學中子源,對工作人員和環(huán)境都存在潛在危害[14-16]。除此之外,采用的镅鈹化學中子源具有連續(xù)發(fā)射的特性,無法區(qū)分中子與井眼周圍物質作用產生的非彈性散射與俘獲伽馬射線,氯元素的特征俘獲伽馬射線受其他元素的特征伽馬射線影響較大。脈沖中子源發(fā)射中子具有可控性,安全環(huán)保,并且中子能量和產額高于化學中子源[18]。依據脈沖中子源的時間特性,采用劃分時間窗的方法,分別獲取非彈性
測井技術 2019年3期2019-10-21
- 單晶硅受照熱中子注量率的雙箔活化法測量研究
求，應使其受照熱中子注量準確達到目標值，因此，需對硅體輻照期間的熱中子注量率進行準確測定。活化箔法是目前普遍使用的一種測量方法，并以等效2 200 m/s熱中子注量率的測量對硅體受照情況進行評估[1]。但常用于測量熱中子注量率的活化箔(如Au和Co等)與單晶硅的目標核素不是同種核素，而不同核素的中子輻射俘獲反應截面隨中子能量的相對變化趨勢不同，導致等效2 200 m/s熱中子注量率的活化箔法確定值在一定程度上會偏離與30Si反應率對應的值，且不同材料的活化
原子能科學技術 2019年4期2019-05-13
- 基于可移動緊湊加速器D-T中子源的熱中子層析實驗研究
子照相[4]、熱中子照相[5]、超熱中子或共振中子照相[6]和快中子照相[7]等，其中，熱中子照相技術發(fā)展最為成熟。傳統(tǒng)熱中子照相技術大多依托反應堆中子源[8-9]，因為反應堆中子源可提供優(yōu)異的熱中子束流，一般，反應堆熱中子照相成像面注量率可達1×107cm-2·s-1以上，準直比高達幾百，鎘比可達到10以上，能獲得邊界較為清晰的投影圖像，因此反應堆熱中子層析重建質量較為理想。基于加速器中子源的熱中子照相裝置近年來發(fā)展迅速[10-11]，通過慢化快中子獲得
原子能科學技術 2019年4期2019-05-13
- TNIS熱中子成像測井資料解釋系統(tǒng)
引 言TNIS熱中子成像測井系統(tǒng)(Thermal Neutron Imaging System),簡稱熱中子成像系統(tǒng),是加拿大GPN公司開發(fā)的一種用于油田新老井油氣飽和度的測井系統(tǒng)[1]。其測量原理是中子發(fā)生器向地層發(fā)射高能的中子脈沖,并由近、遠熱中子探頭探測快中子經過井眼及地層減速以后還沒有被俘獲的熱中子。在熱中子俘獲能力較低的地層仍可以保持相對高的熱中子計數率,在一定程度上改進了傳統(tǒng)中子壽命測井的局限性[2]。在衰減過程中形成的熱中子衰減譜和熱中子成像
測井技術 2019年1期2019-05-13
- 陣列中子孔隙度測井儀研究
脈沖中子源的超熱中子孔隙度測井技術,采用多組不同源距的超熱中子探測器及一組熱中子探測器,使之具有較高的分層能力。在一次測井施工中獲得地層俘獲截面和6種孔隙度,適用于套前、套后測井,特別適合進行薄層測量、復雜巖性測量、高礦化度地區(qū)測井以及惡劣井眼條件測井[1]。其中技術比較成熟的主要是斯倫貝謝公司的新一代集成孔隙度、巖性測井儀IPL測井儀。該儀器由3個探頭和1個電子線路短節(jié)組成的模塊式的測井儀器系統(tǒng),其APS陣列探頭利用可控超高產額中子源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學源,是
測井技術 2019年1期2019-05-13
- 中子活化分析法測定地質樣品中的稀有分散元素
期過長；還有超熱中子活化法若選擇B(及其化合物)作為熱中子吸收材料，就會擾動微型反應堆中子通量從而影響分析精度，以及減短反應堆運行時間而使長照元素的檢出限受影響。為消除和減少這些不利因素，需要研究新的技術方法來解決這些問題，主要有：利用加Cd的內照射孔道進行超熱中子活化實現有利元素如Cs、Ga、In、Ta、Zr等的分析；采取循環(huán)活化方法測定兼有(如Hf、Sc)短壽放射性核素的元素；將循環(huán)和超熱聯(lián)用結合二者優(yōu)點的INAA方法，正是本文研究的最主要技術創(chuàng)新。最
山東化工 2019年7期2019-04-27
- 含釓中子屏蔽材料的設計及其力學性能分析
料儲存格架中有熱中子、中等能量中子和快中子輻射[1-2]。一般來說，對于中能中子和快中子，需將其慢化為熱中子才能被屏蔽材料所吸收。熱中子屏蔽材料需具有良好的熱中子吸收性能和機械性能。近年來，對于熱中子輻射屏蔽材料的制備、基礎研究及應用引起了國內外學者的廣泛關注。熱中子屏蔽材料的研究大多集中在含硼的復合材料上[3-5]。這些復合材料大致包括：以有機物為基體、含硼元素的化合物為中子吸收體所制備的復合材料；以金屬為基體、含硼元素的化合物為中子吸收體和強化顆粒所制
原子能科學技術 2019年3期2019-04-22
- 海上油田脈沖中子–中子測井蒙特卡羅方法模擬研究
不再減速，變?yōu)?span id="syggg00" class="hl">熱中子[3][4][5]。此時它的能量為0.025eV 左右，之后被地層中的元素所吸收，儀器通過記錄未被俘獲的熱中子數來反映地層的俘獲截面，進而計算含油飽和度。井眼條件和地層因素對PNN 測井的測量結果有不同影響，無論是海上油田還是陸地油田條件下，地層的礦化度、孔隙度、泥質含量以及管柱結構等都對其所測量的地層宏觀俘獲截面有著不同程度的影響，從而直接影響剩余油飽和度的求取。陸地油田以直井為主，而海上油田則多以斜井和叢式井為主，生產井的管柱主要為
石油天然氣學報 2019年6期2019-02-12
- 氮化鈾熱中子截面的第一性原理計算
缺少可靠的UN熱中子截面數據,這對于熱中子反應堆物理計算是很不利的.本文基于量子力學的第一性原理,利用VASP/PHONON軟件模擬計算了UN的聲子態(tài)密度,以此為積分得到UN的定容比熱容,并基于新制作的聲子態(tài)密度,采用核截面處理程序NJOY/LEAPR,利用熱中子散射理論,得到UN的S(α,β)數據,進而研究UN的熱中子散射截面,并與傳統(tǒng)壓水堆的二氧化鈾(UO2)進行對比.結果表明:優(yōu)化的晶格參數與數據庫符合較好,UN聲子態(tài)密度的聲子項和光子項較UO2的分
物理學報 2018年20期2018-11-28
- 基于3.5 MeV射頻四極質子加速器硼中子俘獲治療裝置的束流整形體設計?
子束流慢化至超熱中子能區(qū)(0.5 eV1 引 言1936年,生物物理學家Locher[1]正式提出硼中子俘獲治療的方法.含硼藥物注射人體后,主要富集于腫瘤細胞內,可以在細胞水平上靶向選擇腫瘤細胞.10B相對于組織其他常見元素(O,0.19 mb(1 b=10?28m2);C,3.5 mb;H,0.333 b;N,1.91 b)具有非常大的熱中子俘獲截面,達到3838 b.熱中子與10B發(fā)生如下核反應:反應所釋放出的MeV量級能量α粒子和7Li粒子,相比γ射
物理學報 2018年14期2018-10-29
- 熱中子成像測井在饒陽油田的應用
油田為此引進了熱中子成像測井系統(tǒng)(Thermal Neutron Imaging System,TNIS),通過熱中子衰減譜和熱中子俘獲譜,直觀分辨近井地帶的油氣水分布,計算含水飽和度。在TNIS測井資料處理解釋和評價中,通過建立引入區(qū)域特征系數的解釋模型,針對華北油田的巖性和地層水礦化度等地質特征制定了解釋標準,提高了解釋符合率;現場應用表明TNIS測井能適用于華北油田儲層低孔隙度、低礦化度的特點,根據TNIS測井解釋結果卡層補孔見到明顯增油效果,對于了
測井技術 2018年4期2018-09-06
- “三低”儲層熱中子成像測井評價剩余油飽和度技術研究
·“三低”儲層熱中子成像測井評價剩余油飽和度技術研究張予生，劉春輝，職玲玲，陳榮斌，曹冠平，劉文科(中國石油測井有限公司吐哈事業(yè)部 新疆 哈密 839009)基于吐哈油田“三低”儲層巖心孔隙度實驗數據建立了熱中子成像孔隙度模型。在水淹層定性識別方面，根據吐哈油田“三低”儲層地質特征和流體特點，形成了敏感曲線法、核譜成像識別法、圖版半定量法識別技術。吐哈油田測井實例表明，以上評價技術對于識別評價油水層效果良好。熱中子成像測井；低孔隙度；低滲透率；低礦化度；剩
石油管材與儀器 2017年6期2018-01-11
- 隨鉆中子伽馬密度測井的雙源距含氫指數校正方法
特卡羅方法模擬熱中子、伽馬分布與密度和含氫指數的響應規(guī)律,建立熱中子、俘獲伽馬以及氫俘獲伽馬計數比進行含氫指數校正的密度計算模型,對比不同粒子含氫指數校正效果以及井徑、礦化度的影響。模擬結果表明:含氫指數校正后密度準確度明顯改善;其中,熱中子含氫指數校正后的密度精度和準確度最高,氫俘獲校正密度準確度略高于俘獲伽馬,但其密度精度遠小于熱中子和俘獲伽馬。雙源距含氫指數校正密度誤差隨著井徑和地層水礦化度的增大而增大;其中,熱中子校正受井徑和礦化度影響最小,氫俘獲
中國石油大學學報（自然科學版） 2017年4期2017-07-31
- 熱中子成像(TNIS)測井在低礦化度儲層中適用性研究
有被地層俘獲的熱中子,在低礦化度、低孔隙度條件下可以保持較高的熱中子計數率,提高了在低礦化度低孔隙度地層的測量精度[6-7],但是,仍然難以滿足冀中地區(qū)低礦化度低孔隙度儲層的要求。2013年9月中國石油集團測井有限公司華北事業(yè)部引進了在PNN測井技術上發(fā)展起來新的測井技術——TNIS(Thermal Neutron Imaging System)熱中子成像測井系統(tǒng)。與PNN測井儀相比TNIS測井系統(tǒng)的中子發(fā)生器產額更高、更穩(wěn)定,儀器性能更加穩(wěn)定。其熱中子俘
測井技術 2016年3期2016-05-07
- 基于252Cf源的反應堆結構屏蔽材料屏蔽性能測試裝置設計
分析。主要考察熱中子的吸收率及γ射線的線減弱系數。因而，需設計特定的屏蔽性能測試裝置并進行屏蔽材料輻照試驗。252Cf是由239Pu在反應堆中子照射下，連續(xù)俘獲中子及β衰變而逐步形成的[1]，1 g252Cf每秒可放出2.34×1012個中子，其平均能量為2.13 MeV，半衰期為2.65 a，所產生的中子通量可以媲美于一個低通量的反應堆(1012-1013cm-2.s-1)。同時經α衰變發(fā)出的γ射線平均能量為0.8 MeV，數目為每秒發(fā)射1.3×107個
核技術 2015年9期2015-12-28
- 脈沖中子－裂變中子探測鈾黃餅的MCNP模擬
明：利用裂變超熱中子衰減時間譜，可以確定鈾黃餅中的鈾含量；通過對熱中子衰減時間譜進行校正，可以提高鈾黃餅中鈾含量計算結果的準確度。MCNP；脈沖中子源；裂變中子；鈾黃餅；鈾含量鈾黃餅是核工業(yè)中的一種重要原料［1］。目前，鈾黃餅中已確定的成分包括重鈾酸鈉［2-4］、重鈾酸氨、硫酸鈾、鈾的氫氧化物以及其他形式的鈾的氧化物。由于鈾黃餅的成分復雜，采用常規(guī)的化學分析方法，分析成本高、周期長［5-6］。中子穿透能力強，中子探測技術在核材料的非破壞性測量中具有重要作用
應用科技 2015年3期2015-05-15
- 硼酸鹽晶須增強聚乙烯復合材料及其熱中子屏蔽性能研究
烯復合材料及其熱中子屏蔽性能研究劉艷輝1，智 業(yè)1，左繼成1，李 勇2，3，薛向欣2，3（1.沈陽理工大學材料科學與工程學院，遼寧沈陽 110168；2.遼寧省高校硼資源生態(tài)化綜合利用技術與硼材料重點實驗室，遼寧沈陽 110004；3.東北大學材料與冶金學院，遼寧沈陽 110004）以硼酸鎂（Mg2B2O5）和硼酸鋁（Al4B2O9）晶須作為中子吸收體與高密度聚乙烯（HDPE）復合，制備了硼酸鹽晶須／HDPE復合材料。討論了影響材料力學性能及屏蔽性能的因素
原子能科學技術 2015年2期2015-05-15
- 熱中子成像測井技術在吐哈油田的應用
依據。TNIS熱中子成像測井技術依據熱中子衰減變化率和熱中子俘獲截面大小辨析巖性和流體性質,熱中子衰減率和俘獲截面值都以成像方式展示,可直觀快速評價儲層特征、評價儲層油水關系分布、監(jiān)測油水界面、評價水淹級別。1 TNIS測井技術概述1.1 技術原理TNIS熱中子成像測井系統(tǒng)(Thermal Neutron Imaging System, TNIS)使用中子發(fā)生器向地層發(fā)射14 MeV的快中子,每次發(fā)射時間為1～3 μs,間隔8 μs進行時間記錄,每個發(fā)射采
測井技術 2015年5期2015-05-09
- Ag-In-Cd芯體輻照后化學成分的計算
預測芯體成分隨熱中子注量的變化規(guī)律。當熱中子注量為1.5×1021～6.2×1021cm-2時，芯體中各元素的含量與熱中子注量之間呈較好的線性關系，而芯體表層Sn和Cd的含量會達到中心含量的2倍以上。Ag-In-Cd芯體；堆內輻照；成分變化；計算目前核電站壓水反應堆廣泛使用Ag-In-Cd控制棒。Ag-In-Cd控制棒在堆內使用過程中可能會發(fā)生失效，這方面國際上一直有相關的研究報道[1-11]。堆內正常工況下，有3方面原因會引起Ag-In-Cd控制棒失效：
原子能科學技術 2015年10期2015-05-04
- 基于蒙特卡羅方法的引入中子阱結構板式燃料研究堆堆芯物理分析
0多座［2］。熱中子注量率最大值φmaxth以及品質因子φmaxth／P（P 為熱功率）是衡量研究堆性能優(yōu)劣的兩個基本指標。其中熱中子注量率最大值是指研究堆可獲得的熱中子注量率峰值；品質因子的定義是研究堆可獲得的最大熱中子注量率與反應堆熱功率的比值［3］。在堆芯熱功率保持不變的情況下，盡可能提高熱中子注量率峰值是本文需要解決的主要問題。提高堆芯功率密度、設計倒中子阱結構以及設計中子阱結構等是提高熱中子注量率峰值的常用辦法。其中日本的JRR-3M 研究堆［4
原子能科學技術 2015年1期2015-03-20
- 渭河盆地水溶氦氣測井識別方法及解釋標準
鉀含量交會以及熱中子成像測井熱中子成像測井（Thermal Neutron Imaging System，TNIS）技術等方法，初步確定了渭河盆地水溶氦氣的測井解釋標準，取得了較好的應用效果。1 區(qū)域地質特征渭河盆地是新生代斷陷盆地，發(fā)育在鄂爾多斯盆地與秦嶺造山帶交界部位，其地層系統(tǒng)分屬于華北和秦嶺兩大地層區(qū)［2］。前新生界及花崗巖構成了盆地基底并出露于盆緣山地，巨厚的新生界形成了遼闊的渭河平原。渭河盆地內沉積充填物主要為第三系及第四系，沉積最厚可達700
測井技術 2014年6期2014-12-13
- SiO2熱中子散射截面在空間堆事故分析中的應用
O2，SiO2熱中子截面數據的正確性直接關系到相關裂變核裝置的臨界安全特性，它是獲得臨界安全參數正確計算結果的前提和基礎。然而，目前SiO2的熱中子散射截面數據仍采用自由氣體模型等較簡單的模型近似計算，導致SiO2熱中子截面與真實值有差別。特別是在分析空間反應堆墜落濕沙事故工況以及乏燃料地質儲存庫的臨界參數時，SiO2的熱化效應可能會影響空間反應堆墜落事故以及乏燃料地質儲存庫的臨界安全特性[1]。因此，需對SiO2的熱化效應進行評價。當反應堆發(fā)射失敗，意外
原子能科學技術 2014年4期2014-08-07
- 測井技術專利信息(6)
后散射回井眼的熱中子數目；根據兩探測器所測得的熱中子數目獲得地層的熱中子宏觀俘獲截面∑和孔隙度φ；根據熱中子宏觀俘獲截面及孔隙度φ得到地層含水飽和度Sw。所述儀器包括：脈沖中子源、探測單元、信號處理及數據分析單元及電源模塊，用于為上述各單元提供電源。本發(fā)明利用長、短源距3He熱中子探測器對熱中子進行探測，獲得孔隙度與熱中子宏觀俘獲截面兩組參數，實現礦化度相對較低地層的含水飽和度和孔隙度測量。脈沖中子源的使用，消除了放射源對人和環(huán)境的危害。 專利名稱：一種分
測井技術 2014年5期2014-03-26
- 脈沖中子源密度測井俘獲伽馬射線強度的數值模擬
逐漸減弱,變成熱中子,之后經過擴散作用,最后被地層中的核素俘獲并產生俘獲伽馬射線。大量的俘獲伽馬射線進入地層之后,經康-吳效應和光電效應將被地層吸收一部分,最終得到剩余伽馬射線的分布。圖1為用俘獲伽馬射線的衰減探測地層密度示意圖。圖1 用俘獲伽馬射線的衰減探測地層密度示意圖解2 中子與物質作用過程的模擬2.1 減速過程的模擬脈沖中子源發(fā)射的快中子,依次經過地層的減速作用和擴散作用而被地層核素俘獲。首先模擬地層對快中子的減速作用過程。不考慮最開始的非彈散射,
石油物探 2014年6期2014-03-25
- 6LiI/natLiI閃爍體探測器效率的模擬計算及實驗測量
鋰晶體探測器對熱中子的探測效率較高，例如10 mm厚度，富集6Li的碘化鋰晶體閃爍體對熱中子的探測效率已達到100%[3]。1 蒙特卡洛模擬采用MCNP5[4]程序對6LiI/natLiI探測器的中子探測效率進行理論模擬并和GEANT4[5]程序的模擬結果做了比較。MCNP5模擬探測器的構型如下：圓柱型6LiI/natLiI探測器外層包裹著厚度為1.5 mm的鋁屏蔽外殼，中子源定義為平行束面源，直徑4cm，設置面源距離探測器50 mm，垂直于6LiI/na
核技術 2014年4期2014-03-24
- Garfield模擬工作氣體對涂硼MRPC熱中子探測器性能的影響
對涂硼MRPC熱中子探測器性能的影響單 卿 曾 捷 賈文寶 凌永生 黑大千 魏勇紅 張 焱（南京航空航天大學 材料科學與技術學院 南京 210016）多氣隙電阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber, MRPC)是一種新型氣體探測器，具有探測效率高和時間分辨好等優(yōu)點，在內層玻璃涂硼后可用于熱中子探測。不同的工作氣體對涂硼MRPC熱中子探測器的性能有很大影響。利用Garfield模擬了不同工作氣體的湯生系數η、電子吸附系數α
核技術 2014年7期2014-03-06
- 涂硼MRPC熱中子探測器用于補償中子測井的蒙特卡羅研究
）涂硼MRPC熱中子探測器用于補償中子測井的蒙特卡羅研究賈文寶 曾 捷 單 卿 凌永生 黑大千 張 焱 魏勇紅（南京航空航天大學 材料科學與技術學院 南京 210016）本文利用蒙特卡羅方法模擬了涂硼多氣隙電阻板室(Multi-gap Resistive Plate Chamber, MRPC)熱中子探測器和3He正比計數管在常規(guī)條件和欠平衡條件下的補償中子測井中的響應。模擬結果表明，使用涂硼MRPC熱中子探測器時，得到近遠探測器計數隨孔隙度而增加，且與使
核技術 2014年6期2014-02-16
- 樣品均勻性對PGNAA技術元素分析影響的初步研究
擬中主要考慮了熱中子與樣品元素的俘獲反應。對三份樣品不同深度下熱中子通量進行研究，結果如圖5所示。圖5 三種樣品中熱中子隨樣品深度的變化 (a) 2.5 MeV中子源，(b) 14 MeV中子源Fig.5 Counting of thermal neutrons in different depths of three samples. (a) 2.5-MeV neutron source, (b) 14-MeV neutron source由圖5可知，在
核技術 2014年6期2014-02-16
- 聚變驅動次臨界堆熱中子上散射截面數據庫開發(fā)及初步應用
變驅動次臨界堆熱中子上散射截面數據庫開發(fā)及初步應用孫夢萍1,2鄒 俊2王 芳2賈 偉2胡麗琴1,21（中國科學技術大學 合肥 230026） 2（中國科學院核能安全技術研究所 合肥 230031）為了提高水冷慢化聚變驅動次臨界堆包層中子學分析的精度，在FDS團隊自主研發(fā)的HENDL3.0/FG (Hybrid Evaluated Nuclear Data Library/Fine Group)細群核數據庫基礎上，本文采用國際通用應用核數據庫加工程序NJOY
核技術 2014年9期2014-01-19
- 隨鉆多探測深度陣列中子俘獲截面測井技術新進展
出一種新的隨鉆熱中子俘獲截面用于鹽水環(huán)境中含水飽和度評價的測量技術。熱中子俘獲截面測井不依賴于m、n等阿爾奇經驗指數和電阻率含水飽和度，結合電阻率值可估算出原生水礦化度。隨鉆多探測深度陣列中子俘獲截面測井儀器可提供近井眼淺地層的有鹽水濾液侵入的高孔隙度、含烴地層，包括2個伽馬探測器和1個熱中子探測器，具有多種探測深度和垂直分辨率。多探測器為熱中子俘獲截面測井帶來2個方面進展，①利用探測器的明顯響應可進行典型的淺隨鉆侵入深度下的泥漿濾液的侵入評價;②利用高垂
測井技術 2013年6期2013-08-15
- 快堆
主要是熱堆（即熱中子反應堆）。熱堆在技術上比較成熟，但是不足之處也很突出，它的核原料利用率只有3%左右，其余產生的都是核廢料。而快堆可以將核原料利用率提高到60%以上，同時降低核廢料的產生，減輕放射性危害，從而實現世界能源的可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展。為什么快堆要比熱堆的核原料利用率高得多呢？在天然鈾中，僅有0.714%的鈾同位素——鈾235能夠在熱中子的作用下發(fā)生裂變反應，而占天然鈾絕大部分的鈾同位素——鈾238卻不能在熱中子的作用下發(fā)生裂變反應。不過，鈾23
今日中學生(初二版) 2013年6期2013-07-31
- 瞬發(fā)裂變中子鈾礦測井中超熱中子探測器的優(yōu)化研究
子鈾礦測井中超熱中子探測器的優(yōu)化研究王新光 劉 丹 王國保（中國原子能科學研究院 北京 102413）瞬發(fā)裂變中子鈾礦測井是利用脈沖中子源和超熱中子探測器，記錄熱中子和235U發(fā)生裂變反應產生的瞬發(fā)超熱中子，得到地層含鈾量信息的測井方法。為提高儀器中超熱中子探測器的探測效率，利用蒙特卡羅數值計算程序MCNP5對中子鈾礦測井儀的探測器進行了優(yōu)化計算研究，得到最優(yōu)的中子慢化體和中子探測器尺寸組合，并將計算結果用于儀器的改進，取得了滿意的實驗結果。超熱中子探測器
核技術 2013年6期2013-02-24
- 基于加速器7Li(p,n)反應的硼中子俘獲治療中子源的優(yōu)化設計
并對慢化所得超熱中子束品質進行分析研究。模擬計算結果表明，10 mA流量的2.5 MeV能量入射質子所產生的中子束經過慢化處理后，可以很好地滿足硼中子俘獲治療的中子束流要求。硼中子俘獲治療，蒙特卡羅方法，超熱中子，中子慢化1936年，Locher提出硼中子俘獲法(Boron Neutron Capture Therapy，BNCT)治療惡性腫瘤，其基本原理是利用熱中子和10B發(fā)生熱中子俘獲反應：其反應產物7Li和4He均屬于重粒子，具有射程短、高LET(傳
核技術 2013年9期2013-02-24
- 脈沖中子-裂變中子鈾礦測井技術的蒙特卡羅模擬
6]提出利用超熱中子和熱中子平均壽命的計算模型，超熱中子計數和熱中子平均壽命的比值作為反應地層含鈾量的測井響應。本研究利用蒙特卡羅方法(MCNP)[7-10]分析了脈沖中子源產生快中子和鈾產生裂變中子的時間規(guī)律，研究了裂變中子和地層含鈾量的關系，并提出利用地層宏觀俘獲截面進行孔隙度校正的方法。1 裂變中子鈾礦測井原理[1]235U為易裂變核，在不同的中子能量條件下具有不同的裂變反應截面，和快中子可以發(fā)生快裂變，和熱中子可以發(fā)生熱裂變，而且熱裂變截面大于快裂
同位素 2013年1期2013-01-10
- 醫(yī)院中子照射器I型堆超熱中子束流孔道的優(yōu)化設計
前言高品質的超熱中子束是硼中子俘獲治療(boron neutron capture therapy，BNCT)惡性腫瘤取得成功的關鍵 條 件之一[1]。由 于超熱中子 束 (0.4 ～10000 eV)具有以下兩個優(yōu)點:1)穿透力強，能深入到大腦深部;2)與熱中子相比，超熱中子對正常腦細胞的損傷較小。因此目前國際上傾向于采用超熱中子束來開展BNCT研究。超熱中子經過人體組織慢化后，可在人體組織較深部位得到較為理想的熱中子，該熱中子可與富集在腫瘤區(qū)域的含硼藥
中國工程科學 2012年8期2012-08-18
- BNCT醫(yī)院中子照射器輻射場特性參數初步測量
胞中聚集，利用熱中子或超熱中子轟擊病灶區(qū)，與同位素10B反應產生具有較高能量的α粒子和反沖7Li核，從而有選擇性地殺死腫瘤細胞。目前，我國首個用于臨床治療的BNCT醫(yī)院中子照射器Ⅰ型(in-hospital neutron irradiator mark 1，IHNI-1)已建造完畢，但需開展照射器輻射場特性參數測量，以驗證照射器的設計效果并確定輻射源項，為進一步開展臨床生物劑量學試驗研究奠定基礎。2 照射器結構與設計指標IHNI-Ⅰ主體為30 kW的微型
中國工程科學 2012年8期2012-08-18
- 醫(yī)院中子照射器建造
瘤組織后，利用熱中子照射腫瘤部位，經由10B(n，α)7Li反應放出的高能量、短射程的α粒子和7Li粒子，來殺死腫瘤細胞。醫(yī)院中子照射器是根據硼中子俘獲治療的需要而設計的專用于硼中子俘獲治療的核反應堆裝置。該裝置于2007年開始建造，2010年達到滿功率運行。文章將介紹該裝置的建造和物理調試情況。2 醫(yī)院中子照射器建造[1]醫(yī)院中子照射器(in-hospital neutron irradiator，IHNI)[1]反應堆燃料采用UO2作燃料，金屬鈹作反射
中國工程科學 2012年8期2012-08-18
- 醫(yī)院中子照射器I型堆熱中子束流孔道等效平面源的模擬計算
設計有BNCT熱中子束流孔道[2，3]，治療時利用從熱中子束流孔道引出的中子束照射于頭部病變部位，幾何示意圖見圖1。熱中子束流孔道的模擬計算屬于粒子深穿透問題，需要特殊的抽樣技巧，如果從堆芯開始跟蹤粒子、模擬計算人體頭顱等效模型內的劑量分布將耗費大量機時，且計算結果方差較大;而從BNCT熱中子束流孔道出口處跟蹤粒子、模擬計算人體頭顱等效模型內的劑量分布只需較少機時，其收斂速度較快、計算結果方差較小，因此，利用MCNP/4B程序在BNCT束流孔道出口處建立等
中國工程科學 2012年8期2012-08-18
- 油垢厚度檢測中的入射中子束設計
較大時，測量的熱中子計數對被測量參數出現非線性，并趨向于飽和，這是由中子的自屏蔽效應引起的，中子在射入目標物質之前，其能量是按一定的能譜分布的，中子在射入目標物質后，由于氫對中子的慢化能力和散射能力強，大量的熱中子反射回來并被探測器接收，反射回來的熱中子計數與物質中氫的含量呈正比線性關系，含氫量越大，反射回來的熱中子計數就越多，同時氫對熱中子也有一定的吸收能力，所以中子進入物質越深，剩余的熱中子越少，在最深處就沒有熱中子再反射回來，這就是自屏蔽效應帶來的非
同位素 2012年2期2012-05-16
- D-T脈沖中子發(fā)生器隨鉆中子孔隙度測井的蒙特卡羅模擬
錄兩個探測器的熱中子計數比獲取中子孔隙度[3]。同位素中子源會對操作人員造成人體輻射,在隨鉆測井過程中利用放射源比在電纜測井中具有更大的風險,利用脈沖中子發(fā)生器代替化學源,既可以減小輻射風險,又可以增加巖石物理測量的可靠性。脈沖中子發(fā)生器的無源中子測量在裸眼井測量中已應用了近50年,主要用于碳氧比能譜測井和中子壽命測井。已有的應用和研究結果均表明,無論是電纜測井還是隨鉆測井,采用脈沖中子發(fā)生器是未來測井發(fā)展的方向[4]?？紤]到輻射安全以及其他參數參量,斯倫
同位素 2010年1期2010-05-16
- 用反符合和熱中子屏蔽降低γ譜儀本底
等瞬發(fā)γ射線。熱中子與物質主要為熱中子俘獲反應，探測器和屏蔽材料的物質原子核俘獲熱中子后生成各種放射性核素，如74Ge(n,γ)75mGe和70Ge(n,γ)71mGe[2]，這些核素衰變退激產生的γ射線可能被探測器記錄；熱中子俘獲反應時還伴有瞬發(fā)γ射線，它們在較大的能區(qū)范圍內對本底產生不同程度的影響。與僅有物質屏蔽的常見低本底γ譜儀不同，反宇宙射線低本底γ譜儀在屏蔽室外又增加了反符合屏蔽探測器，用于探測μ子等宇宙射線硬成份，用反符合法可進一步大幅度降低測
核技術 2010年7期2010-03-24
- 利用D-D中子發(fā)生器進行補償中子孔隙度測井的模擬研究
近、遠探測器的熱中子計數比值來獲取中子孔隙度［1－4］。近20年發(fā)展的隨鉆核測井技術普遍利用化學源，從隨鉆補償密度中子測井儀器CDN到方位中子密度測井儀AND都采用同位素中子源［5－6］。由于241Am原料少，在隨鉆井下鉆桿上裝有放射源風險更為嚴重，因此尋找同位素中子源的替代者顯得尤為重要。利用脈沖中子發(fā)生器的無源中子測量在電纜測井中已應用了50年，且采用脈沖中子源是未來核測井發(fā)展的方向［7］。斯倫貝謝公司在新一代隨鉆測井儀器中也采用了D-T脈沖中子管進行
測井技術 2010年3期2010-02-27