[發明專利]一種Li-6原子核數目的確定方法及確定系統

在審

• 申請號: 202110895874.8
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113805217A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 李立華;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
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航;屈獻莊

1.一種Li-6原子核數目的確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采用熱電離質譜法確定U靶的鍍靶材料中U-234、U-235、U-236和U-238原子核數量所占份額；

S2、采用小立體角探測器測量已鍍好的U-235靶發射的alpha粒子脈沖幅度譜，在所述alpha粒子脈沖幅度譜上區分出U同位素和其子體形成的信號；

S3、所述alpha粒子脈沖幅度譜獲得的由U同位素衰變產生的alpha粒子數量設為N_a，則N_a可以表示為式(1)：

式(1)中：

N_a—表示由alpha粒子脈沖幅度譜獲得的U同位素衰變產生的alpha粒子總數；

N_tot—表示U靶中鈾原子核總數；

R₂₃₄、R₂₃₅、R₂₃₆、R₂₃₈—表示U靶中U同位素所占份額；

λ₂₃₄、λ₂₃₅、λ₂₃₆、λ₂₃₈—表示U同位素的衰變常數；

t—表示測量的活時間；

由式(1)計算出U原子核總量，再根據U同位素所占份額推算出各同位素原子核數量；

S4、在相同中子標準場中相同位置獲得U-235裂變電離室的裂變碎片脈沖幅度譜和Li-6電離室核反應產物脈沖幅度譜，推算出Li-6電離室的注量響應；

S5、獲得Li-6電離室的注量響應和Li-6原子核數量的曲線，確定Li-6電離室靶物質中Li-6原子核數量。

2.根據權利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述S4步驟的Li-6電離室的注量響應確定方法包括以下步驟：

S41、把U-235裂變電離室放置在單能中子標準場中一確定位置，測量獲得探測器前端處的中子注量率表示為式(2)：

式(2)中：

—表示裂變電離室前端處的中子注量率；

n_f—表示含本底的探測器裂變碎片計數率；

n_f0—表示本底的計數率；

R_f—表示裂變電離室注量響應；

C_t—表示閾下裂變碎片修正系數；

C_a—表示靶自吸收修正系數；

n_f從獲得的裂變碎片脈沖幅度譜上獲得，n_f0采用影錐法^[2]獲得，C_t通過函數擬合外推獲得，C_a通過經驗公式(3)獲得：

式(3)中：

t_u—表示靶物質的質量厚度(mg·cm^-2)；

σ—表示靶物質質量厚度的標準偏差(mg·cm^-2)；

R—表示裂變碎片在靶中的平均射程(mg·cm^-2)；

S42、把待確定靶中Li-6原子核數量的Li-6電離室放置在U-235裂變電離室的位置，Li-6電離室的注量響應表示為式(4)：

式中：

R_Li—表示Li-6電離室的注量響應；

n_Li—表示含本底的核反應產物計數率；

n_Li0—表示本底的計數率；

—表示Li-6電離室前的中子注量率；

C_t—表示核反應產物閾下計數修正；

C_a—表示靶自吸收修正；

n_Li從測量的脈沖幅度譜中獲得，n_Li0采用影錐法獲得，由U-235裂變電離室測量的中子注量率經束流監測器歸一后獲得，C_t采用蒙卡程序計算獲得，C_a忽略不計。

3.根據權利要求1所述的確定方法，其特征在于，所述S5步驟之后包括采用Li-6電離室測量1eV～100keV能區的中子注量率。