[發明專利]一種測定235U質量的裝置

在審

• 申請號: 201710370859.5
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107024712A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 周浩;劉國榮;李井懷;鹿捷;梁慶雷
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01T1/204
• 分類號: G01T1/204
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于核保障核查技術領域，特別涉及一種測定²³⁵U質量的裝置。

背景技術

核材料質量的測量是核保障核查技術非常關注的焦點之一，其中²³⁵U質量的測量一直是NDA(Non-Destructive Assay，非破壞分析)測量的難點。²³⁵U質量的NDA測量一般采用基于³He正比計數管的熱中子測量裝置及其相應測量和分析方法，目前相關技術已經比較成熟并且廣泛應用于各種核設施中。但這種傳統技術在應用上存在兩個缺點：一是當裂變中子之間的時間關聯信息從ns量級慢化成us量級后，在進行符合測量或多重性測量時，偶然符合對測量結果的干擾較大，分析精度受限，難以進一步提高。二是³He是核武器生產的副產品，近年來各國已基本停止新生產核武器，³He以過去的庫存供應為主，其價格逐年上漲，導致設備成本較高(一套包含100根³He管的典型測量裝置的設備成本約1000萬)，從而限制了其大規模應用。因此，無論是出于技術發展還是控制設備成本的目的，研究新型探測器及相應測量技術一直是國際前沿的研究熱點，也是研究難點。

發明內容

(一)發明目的

本發明克服了現有技術的不足，提供一種采用液體閃爍體探測器為基礎的，成本低、測量精度高的²³⁵U質量測定裝置。

(二)技術方案

為了解決現有技術所存在的問題，本發明提供的技術方案如下：

一種測定²³⁵U質量的裝置，其特征在于，該裝置主要由閃爍體探測器和中子源組成，圓柱形的閃爍體探測器用聚乙烯塊包裹成立方體形狀，并以探測頭端緊密接觸構成正多邊形結構，中子源置于正多邊形結構內部。

進一步，所述閃爍體探測器外設有慢化體。

進一步，所述閃爍體探測器連接結構構成的間隙區域設有屏蔽體。

進一步，所述閃爍體探測器為液體閃爍體探測器。

進一步，所述閃爍體探測器的數量不少于6個。

進一步，所述慢化體為聚乙烯。

進一步，所述屏蔽體為聚乙烯。

進一步，所述中子源有2個，分別位于樣品上方和下方。

進一步，所述多邊形結構上端配有蓋子。

(三)有益效果

本發明開拓了另一種測定²³⁵U質量的方式，本發明通過使用液體閃爍體探測器不僅降低了測量成本，還有效的提高了測量裝置的耦合均勻性(耦合均勻性是指放置在樣品空間內的樣品內部不同位置受到的中子場分布的均勻性)和效率均勻性(效率均勻性是指放置在樣品空間內的樣品內部不同位置出射的裂變中子的總探測效率空間分布的均勻性)，從而有效地提高了測量²³⁵U質量的精度。

探測裝置的正多邊形結構保證了探測效率均勻性，使各個閃爍體探測器探測的數據值差異較小。探測頭相互接觸使得探測器盡可能多的探測樣品散發出的中子。探測器外的慢化體和屏蔽體使得中子在進入探測器后如有泄出，也會因慢化體和屏蔽體而減少，從而減少探測器之間中子信號的互相干擾，保證了探測的準確率。2個中子源分別在樣品上下兩端可保證樣品受到均勻輻射。

附圖說明

圖1裝置俯視圖

圖2裝置正視圖

1、閃爍體探測器 2、慢化體 3、屏蔽體 4、蓋子

具體實施方式

下面將結合說明書附圖和具體實施方式對本發明作進一步闡述。

一種測定²³⁵U質量的裝置，主要由液體閃爍體探測器和中子源組成，閃爍體探測器的數量不少于6個，液體閃爍體探測器探測頭端緊密拼接構成正多邊形結構，液體閃爍體探測器外設有聚乙烯慢化體，液體閃爍體探測器連接結構構成的間隙區域設有聚乙烯慢化體和屏蔽體，2個中子源置于多邊形結構內部，分別位于樣品上方和下方，多邊形結構上端配有蓋子，所屬蓋子由慢化體構成。

實施例：