缓发中子快速测铀系统的建立

摘要

铀是核工业中极为重要的一种基础资源，尤其对于核能的开发和利用，是必不可少的原料。缓发中子测铀是一种简单迅速、灵敏准确并且适合大批量分析的测铀方法。
　　 缓发中子测铀系统是利用材料中的铀元素在经过反应堆中子照射后产生的一些裂变产物以零点几秒至几十秒的半衰期释放出缓发中子。在实际分析中采用比较法：假设中子注量率，样品和标准的同位素丰度，辐照、冷却和计数时间，测量条件等都相同的情况下，通过比较样品与标准的计数，测定样品中含有的质量。
　　 缓发中子测铀的实验装置主要有中子源、样品传输装置、测量装置和数据获取和控制装置组成。反应堆是最常用的中子源。可借用活化分析的输送系统传输样品。一般的3He正比计数管都可以用来探测热中子。但缓发中子需经水或石蜡或聚乙烯慢化。为了减少探测器本底，探测器还要有较好的屏蔽。所以测量装置可设计成：样品落在探测器的中心位置上，在它周围有几厘米厚的铅筒，这是因为样品出堆时有很强的γ辐射，用它吸收样品的γ射线，这样既减少脉冲堆积效应，又减少实验室的γ剂量。铅筒外是一层石蜡环作为慢化体。在慢化体中埋有一圈3He正比计数管，它们并联工作，用一台高压电源供电，这些计数管成了近似于4π的几何条件。慢化体外包一层lmm厚的镉箔用来吸收中子，最外层是含硼石蜡，这样的结构既能屏蔽外部中子，减少探测器的本底，又可以减少工作人员的中子剂量。数据获取系统主要为核电子学系统及相应数据获取系统和软件。控制系统的核心为PLC。