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核电子学与探测技术2025年第11期:基于D-D强流中子发生器的燃料元件中子活化分析系统仿真设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:潘喆;吴景森;王玮;李佳桐;刘端;雷浩宇;罗建东;

单位:中国核动力研究设计院;兰州大学稀有同位素前沿科学中心;兰州大学核科学与技术学院;

摘要:为实现燃料元件中的元素测量分析,本文基于瞬发伽马射线中子活化分析Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis,PGNAA)技术,开展燃料元件中子活化分析系统的设计开发。以氘-氘(Deuterium-Deuterium,D-D)强流中子发生器及高纯锗(High Purity Germanium,HPGe)探测器为核心部件,利用蒙特卡洛MCNP模拟软件针对系统各硬件模块进行优化设计,并基于该优化模型针对燃料元件中的铀(U)元素及中子毒物(Cd)元素进行分析。研究结果表明,基于优化设计系统模型进行样品分析,铀元素及镉元素特征峰计数与含量变化曲线线性良好,R~2值均优于0.97,验证了本文设计的中子活化分析系统能够用于燃料元件中的元素识别分析。

关键词:瞬发伽马射线活化分析;;燃料元件;;中子毒物;;D-D强流中子发生器;;蒙特卡洛模拟