总中子法在钚溶液系统浓度测量中的应用研究

目前被动中子法在国外钚浓度在线监测中应用较多,我国对于此项技术在钚溶液系统浓度测量中的研究则相对较少.钚溶液中的自发裂变中子和(α,n)中子,部分在慢化过程中直接被吸收,部分经慢化、吸收、裂变释放出诱发裂变中子,部分逃脱吸收最终泄漏出溶液系统,在中子探测器中形成计数,原则上可由"点模型"方程推算出溶液中的钚浓度.本文以钚溶液系统为对象,开展了总中子计数法推算钚浓度的研究,深入探讨了钚同位素组成比例和钚溶液中(α,n)中子的影响,实现了钚浓度计算程序.设计并搭建了验证实验,使用3He探测器和涂硼探测器实测了7个不同浓度的钚溶液样品的总中子计数率,钚浓度计算程序给出的钚浓度值与化学标定值符合良好.结果表明,考虑了钚溶液中(α,n)中子和钚同位素组成比例的影响后,利用基于"点模型"方程的总中子法进行钚浓度分析具有很好的精度,为后续进一步将中子法应用于钚浓度在线监测打下了良好的基础.