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2-51 次临界系统瞬发中子衰减常数实验测量比对郑 春 范晓强 李建胜 郭洪生在实验室的临界或次临界实验装置上进行模拟实验是解决易裂变材料在实际生产、加工、装配、运输和贮存等过程中的具体的临界安全问题的主要手段之一。在次临界实验装置上的实验，主要是中子增殖倍数倒数外推实验，瞬发中子衰减常数a 测量实验等。虽然a并不适合直接用于临界安全中作为描写系统距离缓发临界程度的参数，但是，往往在相近的一系列系统中，只要其中一个系统的a 和反应性知道，对于其它系统，只要知道其a ，就可以推得其反应性。一些测量a 的实验方法给出的数据中还包含可以推得缓发反应性的数据。更为重要的是，实验测得的a 可以直接作为检验用于中子输运计算的计算机程序和截面数据的积分量。 有两类测量a的方法：第一类是测量瞬时引入系统的大量中子一齐产生的衰变，这是所谓的脉冲中子源方法；第二类是观测大量彼此独立的单个裂变链的行为，一直到观测了足够多的裂变链使得所得到的a 有足够的统计可靠性。第二类方法较多，一般统称为噪声分析法，其中最具有代表性的是 Rossi-a 方法和随机脉冲源技术，其它还有Feynman方法、计数时间间隔分布法，等等。 国内在实验室分别建立了脉冲中子源方法Rossi- a 方法和随机脉冲源方法测量系统。3种方法有不同的覆盖范围，用这三种方法测量同一系统的a ，可以进行相互比对，提高a 测试水平。根据3种方法测量a 的覆盖范围，选定的两个次临界系统为金属裂变材料活性区，铝反射层，SN方法计算的这两个系统a 值为- 2.2ms-1和-5.05ms-1。3种方法独立地对这两个系统进行测量，结果参见表1。表 1 理论计算和3种测试方法实验测量的α值
实验结果耦合不是很好，主要在于 3种方法的测量范围不一样，理论计算中没有考虑3种方法的测量系统本身对于系统a 的影响，也不能断定3种方法的优劣，所以还需要进一步的研究。 |