[发明专利]一种测定235U质量的装置

说明书

技术领域

本发明属于核保障核查技术领域，特别涉及一种测定²³⁵U质量的装置。

背景技术

核材料质量的测量是核保障核查技术非常关注的焦点之一，其中²³⁵U质量的测量一直是NDA(Non-Destructive Assay，非破坏分析)测量的难点。²³⁵U质量的NDA测量一般采用基于³He正比计数管的热中子测量装置及其相应测量和分析方法，目前相关技术已经比较成熟并且广泛应用于各种核设施中。但这种传统技术在应用上存在两个缺点：一是当裂变中子之间的时间关联信息从ns量级慢化成us量级后，在进行符合测量或多重性测量时，偶然符合对测量结果的干扰较大，分析精度受限，难以进一步提高。二是³He是核武器生产的副产品，近年来各国已基本停止新生产核武器，³He以过去的库存供应为主，其价格逐年上涨，导致设备成本较高(一套包含100根³He管的典型测量装置的设备成本约1000万)，从而限制了其大规模应用。因此，无论是出于技术发展还是控制设备成本的目的，研究新型探测器及相应测量技术一直是国际前沿的研究热点，也是研究难点。

发明内容

(一)发明目的

本发明克服了现有技术的不足，提供一种采用液体闪烁体探测器为基础的，成本低、测量精度高的²³⁵U质量测定装置。

(二)技术方案

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供的技术方案如下：

一种测定²³⁵U质量的装置，其特征在于，该装置主要由闪烁体探测器和中子源组成，圆柱形的闪烁体探测器用聚乙烯块包裹成立方体形状，并以探测头端紧密接触构成正多边形结构，中子源置于正多边形结构内部。

进一步，所述闪烁体探测器外设有慢化体。

进一步，所述闪烁体探测器连接结构构成的间隙区域设有屏蔽体。

进一步，所述闪烁体探测器为液体闪烁体探测器。

进一步，所述闪烁体探测器的数量不少于6个。

进一步，所述慢化体为聚乙烯。

进一步，所述屏蔽体为聚乙烯。

进一步，所述中子源有2个，分别位于样品上方和下方。

进一步，所述多边形结构上端配有盖子。

(三)有益效果

本发明开拓了另一种测定²³⁵U质量的方式，本发明通过使用液体闪烁体探测器不仅降低了测量成本，还有效的提高了测量装置的耦合均匀性(耦合均匀性是指放置在样品空间内的样品内部不同位置受到的中子场分布的均匀性)和效率均匀性(效率均匀性是指放置在样品空间内的样品内部不同位置出射的裂变中子的总探测效率空间分布的均匀性)，从而有效地提高了测量²³⁵U质量的精度。

探测装置的正多边形结构保证了探测效率均匀性，使各个闪烁体探测器探测的数据值差异较小。探测头相互接触使得探测器尽可能多的探测样品散发出的中子。探测器外的慢化体和屏蔽体使得中子在进入探测器后如有泄出，也会因慢化体和屏蔽体而减少，从而减少探测器之间中子信号的互相干扰，保证了探测的准确率。2个中子源分别在样品上下两端可保证样品受到均匀辐射。

附图说明

图1装置俯视图

图2装置正视图

1、闪烁体探测器 2、慢化体 3、屏蔽体 4、盖子

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。

一种测定²³⁵U质量的装置，主要由液体闪烁体探测器和中子源组成，闪烁体探测器的数量不少于6个，液体闪烁体探测器探测头端紧密拼接构成正多边形结构，液体闪烁体探测器外设有聚乙烯慢化体，液体闪烁体探测器连接结构构成的间隙区域设有聚乙烯慢化体和屏蔽体，2个中子源置于多边形结构内部，分别位于样品上方和下方，多边形结构上端配有盖子，所属盖子由慢化体构成。

实施例：