[發明專利]一種鈾裂變電離室鈾靶鈾同位素原子核數量定值方法

在審

• 申請號: 202110871295.X
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113671556A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 李立華;莫玉俊;李瑋;劉蘊韜
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T1/185
• 分類號: G01T1/185;G01N27/626;G21C17/108
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種鈾裂變電離室鈾靶鈾同位素原子核數量定值方法，包括如下步驟：

步驟S1，獲得用于鍍靶的鈾物質中鈾同位素原子核數量的比值；鍍有所述鈾物質的鈾靶設置在鈾裂變電離室內；

步驟S2，獲取第一alpha譜，所述第一alpha譜是指在所述鈾裂變電離室內的所述鈾靶發射的alpha譜，在所述第一alpha譜上設定第一甄別閾，獲得第一閾上alpha計數，所述第一閾上alpha計數是指在所述第一alpha譜中位于所述第一甄別閾之上的alpha計數；

步驟S3，獲取第二alpha譜，所述第二alpha譜是指通過模擬程序得到的模擬的所述鈾裂變電離室內的所述鈾靶發射的模擬alpha譜，在所述第二alpha譜上設置第二甄別閾，得到所述第二alpha譜的全譜計數和所述第二閾上alpha計數的比值；所述第二alpha譜的全譜計數是第二閾上alpha計數和第二閾下alpha計數的總和，所述第二閾上alpha計數是指在所述第二alpha譜中位于所述第二甄別閾之上的alpha計數，所述第二閾下alpha計數是指在所述第二alpha譜中位于所述第二甄別閾之下的alpha計數；

步驟S4，通過“所述第一閾上alpha計數”和“所述第二alpha譜的全譜計數與所述第二閾上alpha計數的比值”獲得總alpha計數，所述總alpha計數是指所述第一alpha譜上的alpha總計數；

步驟S5，通過所述總alpha計數、測量獲取所述第一alpha譜的活時間、鈾同位素的衰變常數以及所述鈾靶的鈾同位素原子核數量的比值推算得到所述鈾靶中的各個鈾同位素原子核數量。

2.如權利要求1所述的一種鈾裂變電離室鈾靶鈾同位素原子核數量定值方法，其特征是：在所述步驟S1中，通過熱電離質譜儀采用熱電離質譜法獲得用于鍍靶的所述鈾物質中的鈾同位素原子核數量之比，鈾同位素包括U234、U235、U236和U238。

3.如權利要求2所述的一種鈾裂變電離室鈾靶鈾同位素原子核數量定值方法，其特征是：在所述步驟S3中，將用于鍍靶的所述鈾物質的鈾同位素發射alpha粒子分支比信息、所述鈾裂變電離室的結構信息以及所述鈾靶的信息帶入所述模擬程序用于模擬所述第二alpha譜。

4.如權利要求1所述的一種鈾裂變電離室鈾靶鈾同位素原子核數量定值方法，其特征是：在所述步驟S4中，通過公式(4)推算得到所述總alpha計數，

公式(4)中：

N_Total表示所述總alpha計數，

N_第一閾上表示所述第一閾上alpha計數，

N_第二閾上表示所述第二閾上alpha計數，

N_第二閾下表示所述第二閾下alpha計數。

5.如權利要求4所述的一種鈾裂變電離室鈾靶鈾同位素原子核數量定值方法，其特征是：在所述步驟S5中，通過公式(5)推算得到所述鈾靶中的鈾同位素原子核數量，

N_Total＝N_tot(U234·λ₂₃₄+U235·λ₂₃₅+U236·λ₂₃₆+U238·λ₂₃₈)·t 公式(5)

公式(5)中：

N_Total表示所述總alpha計數，

N_tot表示所述鈾靶中鈾同位素原子核總數，

U234表示所述鈾靶中U234所占的比值，

U235表示所述鈾靶中U235所占的比值，

U236表示所述鈾靶中U236所占的比值，

U238表示所述鈾靶中U238所占的比值，

λ₂₃₄表示U234的衰變常數，

λ₂₃₅表示U235的衰變常數，

λ₂₃₆表示U236的衰變常數，

λ₂₃₈表示U238的衰變常數，

t表示用于測量獲取所述第一alpha譜的活時間。