瞬发中子衰减常数测量模拟程序

1

作者 高辉 宋凌莉 +4 位作者 李勐 文杰 周浩军 尹延朋 谢奇林 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第3期490-494,共5页

为研究瞬发中子衰变常数α的实验方法和改进相关测量技术,在中子输运程序的基础上,开发了α测量的模拟程序。可以模拟中子输运和α测量的全过程,利用该程序对球形金属装置的测量全过程进行了模拟,模拟结果均与设定的值一致。该程序实现... 为研究瞬发中子衰变常数α的实验方法和改进相关测量技术,在中子输运程序的基础上,开发了α测量的模拟程序。可以模拟中子输运和α测量的全过程,利用该程序对球形金属装置的测量全过程进行了模拟,模拟结果均与设定的值一致。该程序实现了Rossi-α法的A/C值的计算和Feynman法测量过程模拟,从而弥补了普通中子输运程序的不足。 展开更多

关键词 瞬发中子衰减常数 测量模拟 Rossi-α法 Feynman法

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持续裂变链引发概率的直接模拟研究 被引量：4

2

作者 谢奇林 刘汉刚 +2 位作者 杨成德 贺仁辅 范晓强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期641-646,共6页

讨论了判断持续裂变链引发的理论依据,利用基于Geant4toolkit开发的蒙特卡罗直接模拟程序,计算了一系列测试几何和超瞬发临界5c/的GodivaⅠ反应堆内持续裂变链的引发概率。结果表明,蒙特卡罗直接模拟计算的结果与Mercury程序及确定性理... 讨论了判断持续裂变链引发的理论依据,利用基于Geant4toolkit开发的蒙特卡罗直接模拟程序,计算了一系列测试几何和超瞬发临界5c/的GodivaⅠ反应堆内持续裂变链的引发概率。结果表明,蒙特卡罗直接模拟计算的结果与Mercury程序及确定性理论结果均一致。 展开更多

关键词 持续裂变链 引发概率 蒙特卡罗直接模拟 超瞬发临界

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NaI(Tl)γ能谱分析中谱漂移的分时动态修正方法 被引量：4

3

作者 谢奇林 白立新 +3 位作者 张一云 徐家云 吴丽萍 周厚全 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期502-506,共5页

作者为解决NaI(Tl)γ谱仪在测量过程中谱漂移对解谱的影响,提出了一种软件分时动态谱漂移修正方法,并用3组份点源进行了检验.结果表明,修正后用神经网络方法解谱的误差由4.6%减少到3.0%.

关键词 NaI(T1)谱仪 谱漂移修正 谱分析

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稍超瞬发临界系统缓发中子发射率研究 被引量：1

4

作者 谢奇林 范晓强 +2 位作者 刘汉刚 杨成德 贺仁辅 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期641-644,共4页

使用蒙特卡罗直接模拟程序计算了弱源点火条件下超瞬发临界5 c/的GodivaⅠ快中子脉冲堆缓发中子发射率规律和脉冲引发时刻概率分布。计算结果表明,脉冲引发时刻概率分布的计算结果与实验结果符合较好,所获得的缓发中子发射率规律可合理... 使用蒙特卡罗直接模拟程序计算了弱源点火条件下超瞬发临界5 c/的GodivaⅠ快中子脉冲堆缓发中子发射率规律和脉冲引发时刻概率分布。计算结果表明,脉冲引发时刻概率分布的计算结果与实验结果符合较好,所获得的缓发中子发射率规律可合理解释引发时刻概率分布的实验结果。 展开更多

关键词 持续裂变链 引发时刻 缓发中子 蒙特卡罗直接模拟 超瞬发临界

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有限裂变链长度概率分布及其在瞬发临界点附近的对称性

5

作者 谢奇林 尹延朋 +2 位作者 高辉 黄坡 范晓强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期4-7,共4页

在全同粒子假设条件下,推导具有一定物理意义的有限裂变链长度概率分布的数学描述,结合基于点动力学模型的零维蒙特卡罗模拟计算结果,得出有限裂变链长度概率分布在瞬发临界点附近的对称性规律,该结论对获得浅超瞬发临界系统缓发中子发... 在全同粒子假设条件下,推导具有一定物理意义的有限裂变链长度概率分布的数学描述,结合基于点动力学模型的零维蒙特卡罗模拟计算结果,得出有限裂变链长度概率分布在瞬发临界点附近的对称性规律,该结论对获得浅超瞬发临界系统缓发中子发射率规律、提高裂变链引发的随机涨落规律认识有重要意义。 展开更多

关键词 有限裂变链长度 点动力学模型 零维蒙特卡罗 对称性

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有效增殖因子的动态模拟计算

6

作者 谢奇林 刘汉刚 +2 位作者 杨成德 贺仁辅 范晓强 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-4,共4页

讨论了有效增殖因子(k_(eff))的动态计算方法,建立了基于Geant4 toolkit平台的k_(eff)蒙特卡罗(MC)动态计算模型。分别采用动态方法和K静态方法计算了GodivaI反应堆基准实验和偏离临界较远系统时的k_(eff)。结果表明,K静态方法仅适用于... 讨论了有效增殖因子(k_(eff))的动态计算方法,建立了基于Geant4 toolkit平台的k_(eff)蒙特卡罗(MC)动态计算模型。分别采用动态方法和K静态方法计算了GodivaI反应堆基准实验和偏离临界较远系统时的k_(eff)。结果表明,K静态方法仅适用于靠近临界的系统,而动态方法无论在临界附近还是偏离临界较远均可得到正确的结果。 展开更多

关键词 蒙特卡罗 K静态方法 动态方法 有效增殖因子

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持续裂变链引发的零维蒙特卡罗模拟

7

作者 谢奇林 范晓强 刘晓波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期513-516,共4页

采用基于点动力学模型的零维蒙特卡罗方法,模拟计算了自发裂变中子引发条件下,超瞬发临界5c/的GodivaⅠ快中子脉冲堆内持续裂变链引发时刻概率的分布。结果表明,零维模拟程序与基于Geant4toolkit的三维直接模拟程序的计算结果一致,并与... 采用基于点动力学模型的零维蒙特卡罗方法,模拟计算了自发裂变中子引发条件下,超瞬发临界5c/的GodivaⅠ快中子脉冲堆内持续裂变链引发时刻概率的分布。结果表明,零维模拟程序与基于Geant4toolkit的三维直接模拟程序的计算结果一致,并与实验结果符合较好。另外,采用零维蒙特卡罗模拟方法,模拟计算了外中子源引发条件下快中子脉冲堆反应性动态加入过程中持续裂变链的引发概率。结果表明,零维方法用于反应性动态加入情形的模拟计算,其结果是合理可信的。可见,在研究快中子脉冲堆的动力学行为时,采用点动力学近似是合理的。 展开更多

关键词 持续裂变链 引发概率 点动力学 零维蒙特卡罗模拟

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大空腔探测系统主动中子多重性反应系数模拟研究 被引量：5

8

作者 董传江 刘晓波 +3 位作者 陈利高 谢奇林 尹延朋 徐家云 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期229-234,共6页

为确定主动中子多重性反应系数对测量精度的影响,对大空腔探测系统主动中子多重性方法测量铀部件质量的全过程进行了直接模拟,基于MCNPX对28组相同浓缩度、相同密度、不同质量的内径1.2cm的半球壳型铀部件进行了模拟研究,获得了反应系... 为确定主动中子多重性反应系数对测量精度的影响,对大空腔探测系统主动中子多重性方法测量铀部件质量的全过程进行了直接模拟,基于MCNPX对28组相同浓缩度、相同密度、不同质量的内径1.2cm的半球壳型铀部件进行了模拟研究,获得了反应系数与样品增殖的关系曲线.对半球型、内径1.2 cm的半球壳型铀部件的模拟测量质量偏差都在1.5％以内,对内径3.2cm的半球壳型、半径6 cm和8 cm的圆柱型等形状差异较大的铀部件质量也仅偏小5％～10％. 展开更多

关键词 反应系数 中子多重性测量 高浓铀 大空腔探测系统 半球壳型铀部件

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中子多重性钚-铀部件质量测量系统及实验进展 被引量：4

9

作者 陈利高 龚建 +4 位作者 王侃 谢奇林 刘晓波 范晓强 董传江 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1-2,共2页

为了对核弹头中拆卸下来的和处于库房存储状态的核部件的质量进行无损测量,搭建了一个由32根3 He正比计数管和方型高密度聚乙烯慢化腔体构成的中子多重性探测器,采用8通道电子学处理器件进行中子脉冲信号分析,基于5组252 Cf中子源对中... 为了对核弹头中拆卸下来的和处于库房存储状态的核部件的质量进行无损测量,搭建了一个由32根3 He正比计数管和方型高密度聚乙烯慢化腔体构成的中子多重性探测器,采用8通道电子学处理器件进行中子脉冲信号分析,基于5组252 Cf中子源对中子多重性探测器进行标定,验证了自主开发的标定算法,获取了系统标定参数。分别对6个武器级罐装钚部件,7个罐装铀部件进行中子多重性实验测量,实验分析结果显示:基于点模型修正后的钚部件中子多重性质量测量值与标称值偏差小于1.5%,基于双Am-Li源标定曲线法的铀部件质量测量偏差小于5%。 展开更多

关键词 军控核查 中子多重性 钚部件质量 铀部件质量 实验测量

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星球表面探测用核反应堆电源初步研究 被引量：6

10

作者 彭磊 谢奇林 +2 位作者 范晓强 梁文峰 任保国 《载人航天》 CSCD 2015年第3期237-242,共6页

空间核反应堆电源能在缺乏太阳光照的环境中满足大功率、长时间供电的需求,美国和俄罗斯均将其确定为空间技术中优先发展的重点。对此背景,以安全可靠、技术可行和整体最优为原则,结合美国、苏/俄研发经验,对用于星球表面探测的空间核... 空间核反应堆电源能在缺乏太阳光照的环境中满足大功率、长时间供电的需求,美国和俄罗斯均将其确定为空间技术中优先发展的重点。对此背景,以安全可靠、技术可行和整体最优为原则,结合美国、苏/俄研发经验,对用于星球表面探测的空间核反应堆电源进行了初步研究。通过对反应堆、控制与保护、屏蔽,以及热电能量转换和传热散热的分析,提出了采用UO2燃料的快堆、液体碱金属或热管冷却、斯特林或温差电能量转换的初步选型,并提出了核反应堆电源发射和在星球表面布置的初步实现过程,可为星球表面核反应堆电源设计提供基础。 展开更多

关键词 空间电源 核反应堆 深空探测 星球表面

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基于中子多重性方法的^(252)Cf中子强度测量算法及实验研究 被引量：3

11

作者 陈利高 龚建 +3 位作者 王侃 谢奇林 刘晓波 范晓强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期14-17,共4页

252 Cf中子发射强度的获取在核技术应用中具有重要意义,为测量其绝对发射强度,分析了一种可能的替代测量算法,该算法基于252 Cf自发裂变的中子多重性分布,并结合中子在测量系统内的衰减时间行为,在不依赖测量系统探测效率和被测样品任... 252 Cf中子发射强度的获取在核技术应用中具有重要意义,为测量其绝对发射强度,分析了一种可能的替代测量算法,该算法基于252 Cf自发裂变的中子多重性分布,并结合中子在测量系统内的衰减时间行为,在不依赖测量系统探测效率和被测样品任何信息的条件下,可给出其中子强度测量值。利用5个252 Cf镀膜中子源在中子多重性测量装置上进行了实验测量,通过测量算法获取的中子强度值与账面记录值最大相对偏差为1.41%,其结果初步验证了该算法的正确性。 展开更多

关键词 252Cf中子强度 中子多重性 算法研究 实验测量

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时间关联符合法铀部件质量测量中的几何影响 被引量：4

12

作者 黄坡 李建胜 +1 位作者 叶岑明 谢奇林 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期53-56,共4页

外中子源注入铀部件后,根据两路探测器间的中子和gamma粒子时间关联符合计数分布可获得铀部件的质量等特性。本文利用粒子蒙特卡罗输运程序,对富集度相同、几何尺寸各异的4块半球壳形状的金属铀部件质量测量实验进行模拟,获得对应粒子... 外中子源注入铀部件后,根据两路探测器间的中子和gamma粒子时间关联符合计数分布可获得铀部件的质量等特性。本文利用粒子蒙特卡罗输运程序,对富集度相同、几何尺寸各异的4块半球壳形状的金属铀部件质量测量实验进行模拟,获得对应粒子的时间关联符合计数分布。然后,根据模拟计算结果,评估几何形状对质量分辨的影响。研究结果表明,4块半球壳金属铀部件的形状对其质量测量的影响不大。 展开更多

关键词 时间关联符合法 铀部件质量测量 铀部件几何

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金属铀部件^(235)U富集度中子时间关联符合测量实验优化分析 被引量：3

13

作者 黄坡 谢文雄 +2 位作者 谢奇林 李建胜 曾立恒 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期257-262,共6页

金属铀部件235 U富集度中子时间关联符合测量实验采用252 Cf源驱动噪声分析法来获得金属铀部件的标签参数——源与探测器间的中子时间关联符合计数,用于相同几何、不同富集度的金属铀部件间的识别。本文对该实验进行了蒙特卡罗数值模拟... 金属铀部件235 U富集度中子时间关联符合测量实验采用252 Cf源驱动噪声分析法来获得金属铀部件的标签参数——源与探测器间的中子时间关联符合计数,用于相同几何、不同富集度的金属铀部件间的识别。本文对该实验进行了蒙特卡罗数值模拟,模拟计算结果表明,直穿布局下泄漏中子不能得到利用,且探测中子能量区间的选择会影响测量效果。根据实验布局和探测中子能量区间,对实验进行添加含氢反射层布置优化,方案优化后的实验模拟计算和测量结果均表明,优化实验方案提高了该测量方法对相同几何、不同富集度金属铀部件的识别能力。 展开更多

关键词 时间关联符合计数 富集度 实验布局

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铀部件质量属性测量中的信噪比初步分析 被引量：3

14

作者 黄坡 谢奇林 +1 位作者 曾立恒 谢文雄 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第B09期626-630,共5页

利用蒙特卡罗程序对252Cf快电离室诱发不同质量金属铀部件的中子输运过程进行了模拟,获得屏蔽与直穿两种实验布局条件下252Cf快电离室与探测器之间的中子时间关联符合计数,初步评估测量过程中的信噪比,作为实验前端布局的重要依据。结... 利用蒙特卡罗程序对252Cf快电离室诱发不同质量金属铀部件的中子输运过程进行了模拟,获得屏蔽与直穿两种实验布局条件下252Cf快电离室与探测器之间的中子时间关联符合计数,初步评估测量过程中的信噪比,作为实验前端布局的重要依据。结果表明,两种布局下的信噪比均与铀部件质量成正比,直穿布局下的信噪比较高。 展开更多

关键词 时间关联符合计数 铀部件属性 信噪比

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燃料元件在热冲击下基于ANSYS的动态响应仿真 被引量：3

15

作者 梁文峰 邱东 +3 位作者 杨成德 范晓强 谢奇林 尹延朋 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第20期51-55,共5页

燃料元件中裂变引起的热冲击应力是核临界安全研究的重要内容。采用ANSYS有限元程序中的二维plane182、plane183和三维solid187、solid45单元模型对脉冲加热的铀钼合金厚壁球壳进行了仿真,以一维热弹性力学方程的数值解为基准获得了不... 燃料元件中裂变引起的热冲击应力是核临界安全研究的重要内容。采用ANSYS有限元程序中的二维plane182、plane183和三维solid187、solid45单元模型对脉冲加热的铀钼合金厚壁球壳进行了仿真,以一维热弹性力学方程的数值解为基准获得了不同模型计算误差。与国外用于核反应堆工程设计和研究的程序相比,采用plane183或solid187模型因能更严格地满足理论边界条件,具有更小的计算误差。这些结果为进一步开展核反应堆瞬态过程研究以及燃料元件设计提供了参考。 展开更多

关键词 热冲击 核临界安全 ANSYS 动态仿真

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含反射中子的快脉冲堆中子动力学方程研究 被引量：2

16

作者 李兵 鲁艺 +4 位作者 卢伟 李勐 梁文峰 谢奇林 范晓强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期144-148,共5页

提出了含有反射中子的快脉冲堆中子动力学方程,并据此开展了快脉冲堆在超瞬发临界状态下产生脉冲的数值模拟计算。结果表明,反射中子增加了反应性和脉冲产额,由于反射中子使脉冲波形展宽,波形也不再对称。

关键词 中子动力学方程 反射中子 快脉冲堆

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大空腔探测系统的Am-Li中子优化屏蔽 被引量：1

17

作者 董传江 刘晓波 +4 位作者 范晓强 谢奇林 尹延朋 陈利高 徐家云 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期233-238,共6页

为了减少Am-Li中子本底对高浓铀部件质量主动多重性测量的影响,对大空腔探测系统(NPLNMC)Am-Li中子本底的优化屏蔽进行了模拟研究,提出了一个基于高密度聚乙烯为中子屏蔽体的优化方案。通过对比模拟结果与屏蔽前实验测量结果,发现屏蔽使... 为了减少Am-Li中子本底对高浓铀部件质量主动多重性测量的影响,对大空腔探测系统(NPLNMC)Am-Li中子本底的优化屏蔽进行了模拟研究,提出了一个基于高密度聚乙烯为中子屏蔽体的优化方案。通过对比模拟结果与屏蔽前实验测量结果,发现屏蔽使Am-Li中子本底探测效率明显降低,从原来的15.77%降为屏蔽后的1.94%,大约降低了87.7%;而屏蔽对裂变中子计数的影响却相对较小,只比屏蔽前降低约2.4%。本底中子计数的降低明显提高了系统对铀部件质量测量的灵敏度,在3000s测量时间内,其质量测量下限从原来的大约6.4kg下降到屏蔽后的2.6kg;同时,屏蔽后的NPL-NMC系统在相同测量条件下,铀部件质量测量准确性提高50%以上。 展开更多

关键词 屏蔽 中子探测效率 高浓铀 质量测量 大空腔探测系统 高密度聚乙烯 主动中子多重性

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基于波形逼近的快中子脉冲堆耦合计算 被引量：1

18

作者 梁文峰 谢奇林 +2 位作者 高辉 邱东 杨成德 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2018-2022,共5页

快中子脉冲堆在爆发脉冲过程中的中子输运与热弹性力学相互耦合,该耦合作用过程决定了脉冲特性。基于绝热近似下燃料元件温升始终正比于系统总裂变数的事实,提出了通过调整参数使温升随时间变化的曲线逼近裂变率曲线的耦合计算方法。在... 快中子脉冲堆在爆发脉冲过程中的中子输运与热弹性力学相互耦合,该耦合作用过程决定了脉冲特性。基于绝热近似下燃料元件温升始终正比于系统总裂变数的事实,提出了通过调整参数使温升随时间变化的曲线逼近裂变率曲线的耦合计算方法。在迭代逼近过程中,采用了有限元商业软件ANSYS处理力学建模和热弹性力学求解,利用点堆方程描述中子学行为,两者利用基于微扰理论的反应性反馈方程进行耦合。通过调整参数使力学模型的温升加载函数波形逼近通过输运计算得到的裂变率波形,直至两者一致。以Lady Godiva脉冲堆为例的裂变产额计算结果与实验结果一致,该计算方法有望用于快中子脉冲堆的研究和设计。 展开更多

关键词 快中子脉冲堆 耦合计算 波形逼近 LADY Godiva

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热管冷却型月球堆的辐射屏蔽设计研究 被引量：1

19

作者 杜金峰 宋旺旺 +3 位作者 王三丙 谢奇林 范晓强 梁文峰 《载人航天》 CSCD 2016年第4期423-428,共6页

针对40 k We热管型月球堆的辐射屏蔽问题,建立了三维蒙特卡罗计算模型。屏蔽布局方式整体采用地埋式,堆芯上方的轴向屏蔽体则采用影锥构形,选取适用温度范围宽、耐辐照的碳化硼作为中子屏蔽材料,伽玛屏蔽材料则采用钨,模拟计算了空腔及... 针对40 k We热管型月球堆的辐射屏蔽问题,建立了三维蒙特卡罗计算模型。屏蔽布局方式整体采用地埋式,堆芯上方的轴向屏蔽体则采用影锥构形,选取适用温度范围宽、耐辐照的碳化硼作为中子屏蔽材料,伽玛屏蔽材料则采用钨,模拟计算了空腔及钨层厚度对轴向屏蔽体后端典型位置的辐射影响,同时也考察了百米外人员所受剂量随径向屏蔽体厚度的变化关系。据此得到了热管型月球堆初步的屏蔽体构型,其总质量为2.15 t,十年运行寿期内紧靠屏蔽体后端的敏感器件最大中子注量(1 Me V等效)为1.86×1014cm^(-2)、最大伽玛剂量为3.68 Mrad,而人员剂量仅为11.92 m Sv/a,在较大的裕量范围内满足辐射安全要求。 展开更多

关键词 热管冷却 辐射屏蔽 蒙特卡罗 中子注量 伽玛剂量

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球壳型钚部件中子多重性测量点模型修正算法

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作者 陈利高 刘晓波 +4 位作者 龚建 王侃 范晓强 谢奇林 董传江 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期228-232,共5页

针对中子多重性测量技术中点模型假设在军控核查情况下存在的局限性,为提高核查可靠度,研究点模型算法在武器级球壳型钚部件测量中的逻辑悖论,提出了点模型修正算法。在点模型算法中引入自发裂变中子和氧化物次生中子的二阶矩及三阶矩... 针对中子多重性测量技术中点模型假设在军控核查情况下存在的局限性,为提高核查可靠度,研究点模型算法在武器级球壳型钚部件测量中的逻辑悖论,提出了点模型修正算法。在点模型算法中引入自发裂变中子和氧化物次生中子的二阶矩及三阶矩修正因子,获取了修正后的点模型公式。利用探测效率和门份额均为1的理想中子多重性探测器,结合蒙特卡罗模拟平台,研究了修正因子与球壳型钚部件质量、泄漏增殖因子的关系,并定量了该关系,提出利用迭代法求解修正后的点模型公式。结合蒙特卡罗方法对修正算法进行了数值验证,与点模型算法结果比较:修正算法能将质量偏差平均值从-4.70%降低至-0.70%,氧化物含量份额偏差平均值从11.45%降低至2.31%。 展开更多

关键词 中子多重性 点模型修正 军控核查 钚部件 属性测量

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