[发明专利]一种在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法

权利要求书

1.一种在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法，其特征在于，包括如下方法步骤：

S1.1、采用含有多种同位素的天然样品测量核反应截面；

S1.2、判断产生相同生成物的其它核反应对目标核反应截面测量干扰能否忽略；

S1.3、将不能忽略的产生同种生成物的其它核反应对目标核反应截面测量的干扰进行扣除。

2.根据权利要求1所述的在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法，其特征在于：所述S1.1中测量含有多种同位素的天然样品测量核反应截面过程中，要对天然样品进行14MeV的中子辐照，其方法步骤如下；

S2.1、样品制备：将高纯天然样品制成直径为20mm的圆片，并被夹在两个相同直径的高纯监督片中间，外边再用厚度约为1mm的镉皮包住；

S2.2、样品辐照：用强流D-T中子发生器产生的14MeV对样品进行辐照；

S2.3、γ射线活性测量：用高纯锗γ谱仪系统对反应产物的γ射线活性进行测量；

S2.4、截面计算与修正：对待测核反应的截面进行计算与修正。

3.根据权利要求2所述的在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法，其特征在于：所述S2.4中核反应截面的计算公式如下：

其中下标“x”和“0”分别表示待测样品和监督片的值；ε为所测的特征伽马射线的全能峰效率；I_γ为特征伽马射线的强度；η为所测核素的天然丰度；M为样品质量；D为测量收集因子；A为样品元素的原子量；C为实测的待测核反应产物的特征伽马射线全能峰面积；λ为衰变常数；F为总的伽马射线活度校正因子：F＝f_s×f_c×f_g，其中f_s、f_c、f_g分别是伽马射线在样品中的自吸收校正因子、级联伽马射线符合效应校正因子和几何校正因子；K为中子注量率波动校正因子，S＝1-e^-λT表示剩余核的生长因子；σ₀为监督反应的截面评价值。

4.根据权利要求3所述的在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法，其特征在于：所述测量收集因子的计算公式如下：

其中，t₁是从照射结束到测量开始的时间间隔，t₂是从照射结束到测量结束的时间间隔。

5.根据权利要求3所述的在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法，其特征在于：所述中子注量率波动校正因子计算公式如下：

其中，L为辐照时间分成的段数；Δt_i为第i段的时间间隔；T_i为第i段结束到全部辐照结束之间的时间间隔；φ_i为Δt_i时间内入射的平均中子通量；φ为全部辐射时间内入射到天然样品上的平均中子通量。

6.根据权利要求1所述的在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法，其特征在于：所述S1.3中将不能忽略的产生同种生成物的其它核反应对目标核反应截面测量的干扰进行扣除，其扣除方法如下：

S3.1、计算应扣除的γ射线全能峰计数：用有相同生成物的其它核反应截面的评价值或可靠实验值计算应扣除的γ射线全能峰计数；

S3.2、计算扣除影响后的γ射线全能峰计数：用实际所测目标核反应生成物的特征γ射线的全能峰计数，减去其它核反应所产生相同的γ射线的全能峰计数，得到实际的(即扣除其它核反应干扰的)目标核反应生成物的特征γ射线的全能峰计数；

S3.3、计算扣除干扰后的目标核反应截面：用实际的(即扣除其它核反应干扰的)目标核反应生成物的特征γ射线的全能峰计数和核反应截面计算公式计算得到，扣除其它核反应干扰后的目标核反应的截面。

7.根据权利要求6所述的在核反应截面测量中扣除与目标核反应相同生成物干扰的算法，其特征在于：所述S3.1中将不能忽略的产生同种生成物的其它核反应对目标核反应截面测量的干扰进行扣除，应扣除的γ射线全能峰计数C'的计算公式如下：

其中下标“0”和“y”分别表示待测样品和监督片的值，σ_y是干扰反应的截面评价值或可靠的实验值，σ₀是监督反应的截面评价值，C₀为监督反应产物的特征伽马射线全能峰面积；ε为所测的特征伽马射线的全能峰效率；I_γ为特征伽马射线的强度；η为所测核素的天然丰度；M为样品质量；为测量收集因子(t₁是从照射结束到测量开始的时间间隔，t₂是从照射结束到测量结束的时间间隔)；A为样品元素的原子量；λ为衰变常数；F＝F_s*F_c*F_g为总的伽马射线活度校正因子：F_s,F_c，F_g分别是伽马射线在样品中的自吸收校正因子、级联伽马射线符合效应校正因子和几何校正因子；K为中子注量率波动校正因子，其表达式为其中L是将照射时间分成的段数，Δt_i为第i段的时间间隔，T_i为第i段结束到全部照射结束之间的时间间隔；Φ_i是在Δt_i时间内入射到样品上的平均中子通量，Φ是在全部照射时间T内入射到样品上的平均中子通量，S＝1-e^-λT表示剩余核的生长因子。