反应堆物理实验中的源倍增法研究.docx

反应堆物理实验中的源倍增法研究史永谦,朱庆福,夏普,李义国(中国原子能科学研究院,北京102413)摘要:给出了反应堆物理实验中临界测量和次临界度测量通常所采用的源倍增方法研究。首先从有源的扩散理论出发,导出了与以前不同的源倍增方法的公式。源倍增方法测量的参数实际是次临界系统在外源作用下的有源次临界中子倍增因子ks,而不是在这之前的中子有效倍增因子keff,然后研究了实验装置的临界质量,研究了ks与外源位置和能谱的关系,证明了导出的源倍增方法的理论是正确的。该方法可像过去那样用于反应堆物理实验中的临界外推测量,但不能用于次临界度测量。解决了长期困扰人们有关源倍增方法测量的参数问题。最后讨论了ks和keff的差别和关系以及对临界外推测量和核临界安全的影响。关键词:源倍增法;有源次临界中子倍增因子ks;中子有效倍增因子keff;临界值测量和次临界度测量中图分类号:TL375112文献标识码:A文章编号:025820918(2005)0120014206NeutronsourcemultiplicationmethodresearchinreactorphysicsexperimentSHIYong2qian,ZHUQing2fu,XIAPu,LIYi2guo(ChinainstituteofAtomicEnergy,102413Beijing,China)Abstract:NeutronSourceMultiplicationmethod(NSM)inreactorphysicsexperimentwasresearched,Firstneutronsourcemultiplicationmethodformuladeducedfromneu2trondiffusionequationwithexternalneutronsourceisdifferenttobeforeoneandthenitisverifiedonthesub2criticalsystem,MeasurementparameterwithNSMistheeffectivesub2criticalneutronmultiplicationfactorkswithexternalneutronsourceandisnoteffec2tiveneutronmultiplicationfactorkeffTheCriticalmassbemeasuredbyNSM,Theparam2eterkeffalsoismeasuredbyothermethodTheExperimentindicatesthatneutronsourcemultiplicationmethodformuladeducediscorrect.TheParameterksdependonexternalneutronsourcepositioninsub2criticalsystemandexternalsourceneutronspectrum.The收稿日期:2004207215;修回日期:2004209227基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(TG1999022602)作者简介:史永谦(1940—),男,河南获加人,研究员,1964年毕业于兰州大学核物理专业,现从事反应堆物理实验、核临界安全研究、固体核径迹探测器应用和加速器驱动洁净核能系统(ADS)研究14criticalmasscanbemeasuredbyNSMand.Butthesub2criticality(orparameterkeff)cannotbedoneSoapuzzleaboutmeasurementparameterkeffwithneutronsourcemultiplica2tionmethodissolved.Finallytherelationanddifferencebetweenparameterksandpa2rameterkeffandtheeffectofthemonthecriticalextrapolationmeasurementandnuclearsafetyisdiscussed.Keywords:neutronsourcemultiplicationmethod(NSM);effectivesub2criticalneutronmultiplicationfactorkswithexternalneutronsource;effectiveneutronmultiplicationfactorkeff;measurementofcriticalmassandsub2criticality次临界中子源倍增实验是在反应堆物理实验中用以判断核系统的临界参数为目的,而在核临界安全分析中,它被用