[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

本發明提供一種Li?6原子核數目的確定方法及確定系統，所述方法包括利用U靶U同位素原子核已精確測量的U?235裂變電離室，在相同中子標準場(如14.8MeV單能中子場)、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，根據靶物質中Li?6原子核數量和注量響應的一一對應關系，計算不同Li?6原子核數量的電離室的注量響應，獲得注量響應和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，定量好的Li?6電離室可用于1eV～100keV能區的中子注量(率)的測量。

技術領域

本發明涉及1eV～100keV能區中子注量(率)測量技術領域，具體而言，涉及一種Li-6原子核數目的確定方法及確定系統。

背景技術

由于中子不帶電，不能直接對其進行探測，一般采用核反應的方法進行測量，具體可以分為核反應法、核反沖法、核裂變法、核活化法四種方法^[1]。其中核反沖法利用中子與原子核的運動學碰撞，使得用于探測的原子核獲得一定的動能，從而在探測器中形成信號，達到探測中子的目的，為了使用于探測的反沖核獲得更大的動能，根據動量和能量守恒原理，采用氫元素作為反沖核是最合適的，同時為了保證探測器有好的信噪比，一般核反沖法用于1MeV以上中子的測量；由于絕大部分同位素與中子的俘獲截面在低能部分較高，并隨能量的增加而迅速下降，因此，核活化法一般用于低能中子的測量；

核裂變法是利用中子與易裂變同位素裂變反應產生裂變碎片，利用裂變碎片在探測器中產生信號用于探測中子，常用的易裂變同位素為U-235和U-238，由于中子與U-238的裂變反應有一定的閾，中子與U-238的裂變截面如附圖圖1所示，中子與U-238的裂變截面在1.5MeV以上能區相對低能區較大，因此，U-238非常適合用于1.5MeV以上強度較強中子的測量。

中子與U-235的裂變截面如附圖圖2所示，中子與U-235的裂變截面在低能部分較大，非常適合探測低能中子，另外，在1MeV以上能區，中子與U-235的裂變截面也大于中子與U-238的裂變截面，因此，在散射比較小的實驗室環境或對散射屏蔽比較好的情況下，U-235也適合探測1MeV以上的中子。

從圖1和圖2可以看出，無論是U-235還是U-238，其與中子的裂變截面在1eV～100keV能區，都存在可分辨共振，因此，都不適合探測這一能區的中子。

核反應法是利用中子與核反應截面較大的同位素反應產生帶電粒子產物，利用帶電粒子產物在探測器中產生信號用于探測中子，一般采用此方法所用的同位素為He-3、Li-6、B-10；核反應法探測中子常用的同位素He-3、Li-6、B-10與中子的核反應截面如附圖圖3所示，He-3、Li-6、B-10都適合探測1eV～100keV能區的中子，在中子注量初級標準中，希望核反應能越大越好，這樣有利于提高信噪比，減小閾下核反應計數修正帶來的不確定度，3個反應的核反應能如表1所示：

表1中子與He-3、Li-6、B-10反應放出的能量