有源符合中子法測量貧化軸部件質(zhì)量的方法研究.pdf

1、在核裁軍過程中，核彈頭的探測是對核裁軍條約執(zhí)行情況進行核查的重要內(nèi)容。因為彈芯的結(jié)構(gòu)涉及到核武器的設計機密，在對核武器的類型或拆卸的核材料進行核查時，不允許將其取出進行直接測量，因此如何確定密封容器中核材料的屬性就成了軍控核查中的重要環(huán)節(jié)，無損測量技術(shù)也就由此發(fā)展而來。
　　鈾是核武器重要的核材料，但由于其放射性比較弱，自發(fā)裂變中子發(fā)射率較低，通常來說，被動法難以測量，只能采用主動方法進行探測才更為有效。因此，鈾部件及其屬性的測量

2、一直是軍控核查技術(shù)中的一個難點。
　　鈾部件的屬性雖然目前仍沒有明確的定義，但是質(zhì)量與濃縮度毫無疑問是鈾部件最為重要的兩個屬性，鈾部件質(zhì)量的無損測量技術(shù)的研究，在軍控核查中有著重要的意義。目前，對鈾材料質(zhì)量的探測方法主要有四種:時間關(guān)聯(lián)符合法、主動緩發(fā)中子法、中子多重性測量分析法以及本論文所研究的有源符合中子法。有源符合中子法是通過外源中子誘發(fā)可裂變核素發(fā)生裂變，測量裂變中子的符合計數(shù)，從而確定核材料的含量。
　　本論文的研

3、究是通過有源符合中子法對貧化鈾部件進行測量，尋求符合中子計數(shù)率與貧化鈾部件的質(zhì)量之間的關(guān)系。采用由62根3He計數(shù)管構(gòu)成的井型符合中子探測器，選取Am-Be源作為誘發(fā)裂變的外中子源，通過屏蔽體的設計與優(yōu)化減小了偶然符合計數(shù)對真符合計數(shù)的影響。實驗測得的符合中子計數(shù)率與貧化鈾部件質(zhì)量存在著一定的線性關(guān)系，在中子源距離貧化鈾部件132cm的距離條件下，線性擬合質(zhì)量與標稱質(zhì)量的最大偏差為7.34％，主要形狀影響因素為部件的外徑。此外，依靠本實