【技术实现步骤摘要】
一种基于插值迭代增殖修正的钚含量测定方法
本专利技术属于核材料衡算和核废物管理领域,具体涉及一种基于插值迭代增殖修正的钚含量测定方法。
技术介绍
中子多重性测量技术作为一种重要的无损测量方法,技术发展经历了中子总数测量、符合测量、多重性测量三个阶段,可以实现被测样品中等效钚含量的分析测量。此技术测量范围较宽(钚质量从毫克至公斤量级),被测样品形态多样(钚金属部件、切屑废料、反应堆燃料、各种含钚氧化物、含钚残留物废料等),在核保障、衡算核查、核废物管理等领域有实际应用。中子多重性方法基于点模型假设,通过中子探测器测量被测样品的泄露中子多重性分布,获得单计数率S、二符合计数率D、三符合计数率T,依据点模型三参数方程求解等效钚含量m、泄露增殖M、(α,n)反应率与自发裂变中子产生率比值α,从而得到等效钚含量。该方法在测量大质量、高密度的金属及氧化物钚部件时,由于测量样品的高增殖及增殖空间不均匀性差异,导致测量结果出现较大的负偏差。针对该问题,相关研究提出了含权重修正因子的点模型算法,设置了四个修正因子ki(i=1,2,3,4)对点模型三参数方程进行修正,该修正系数曲线可以采用形状材料相似的一列样品进行标定或模拟计算得到。当采用点模型方程测量得到M值后,根据M和修正系数曲线得到修正系数ki值,再由权重修正点模型算法得到修正后的等效钚含量m。现有技术中主要采用以下两种方案进行增殖修正:方案一:针对圆柱形状含钚材料修正方法,不适用于球形及球壳形状的含钚材料;由于标定曲线为大量样品的最小二乘 ...
【技术保护点】
1.一种基于插值迭代增殖修正的钚含量测定方法,其特征在于,所述的钚含量测定方法包含以下步骤:/n(1)将含钚被测样品放入中子多重性探测器装置,通过中子多重性探测器测量含钚材料被测样品的泄露中子多重性分布,获得单计数率S、二符合计数率D及三符合计数率T;/n(2)建立被测样品的模拟计算样品组,用蒙卡方法计算每个模拟样品相应的修正系数Ki,其中,i=1、2、3、4,得到Ki与模拟样品质量m和增殖M相关的修正系数数组Ki(m,M);其中,模拟计算样品组的建立方法为:将模拟含钚材料样品按质量从小到大均分为若干大组、再将大组内的各被测样品按照样品尺寸从小到大均分为若干小组,每个模拟计算样品对应一个确定的质量m和增殖M;/n(3)根据步骤(1)所测量的S、D、T,计算被测样品的初始等效钚含量m
【技术特征摘要】
1.一种基于插值迭代增殖修正的钚含量测定方法,其特征在于,所述的钚含量测定方法包含以下步骤:
(1)将含钚被测样品放入中子多重性探测器装置,通过中子多重性探测器测量含钚材料被测样品的泄露中子多重性分布,获得单计数率S、二符合计数率D及三符合计数率T;
(2)建立被测样品的模拟计算样品组,用蒙卡方法计算每个模拟样品相应的修正系数Ki,其中,i=1、2、3、4,得到Ki与模拟样品质量m和增殖M相关的修正系数数组Ki(m,M);其中,模拟计算样品组的建立方法为:将模拟含钚材料样品按质量从小到大均分为若干大组、再将大组内的各被测样品按照样品尺寸从小到大均分为若干小组,每个模拟计算样品对应一个确定的质量m和增殖M;
(3)根据步骤(1)所测量的S、D、T,计算被测样品的初始等效钚含量m0以及初始增殖M0;根据步骤(2)得到的修正系数数组,采用插值迭代修正方法得到第i个修正系数ki,其中,i=1、2、3、4,并对M0、m0进行修正,最终得到增殖修正后的被测样品等效钚含量;
(4)根据步骤(3)得出的等效钚含量和被测样品的放射性核素构成及相对含量,计算出被测样品钚含量;其中,被测样品的放射性核素构成及相对含量可由高精度伽马能谱分析或化学成分分析确定。
2.根据权利要求1所述的基于插值迭代增殖修正的钚含量测定方法,其特征在于,所述的步骤(3)具体包括如下步骤:
(3.1)根据步骤(1)所测量的S、D、T,由点模型三参数方程和中子多重性探测器参数计算得到初始的增殖M0、等效钚质量m0、(α,n)反应产生的中子发射率与自发裂变产生的中子发射率的比值α0;
(3.2)将M0、m0作为插值迭代的初始输入数据,根据步骤(2)得到的修正系数数组,插值得到修正系数因子k1、k2、k3、k4;
(3.3)将k1、k2、k3、k4带入含修正系数因子的点模型三参数方程求解得到M1、m1、α1;
(3.4)将M1、m1、α1与M0、m0、α0进行相对偏差分析,分别计算相对偏差εM1、εm1、εα1:
(3.5)将εM1、εm1、εα1分别与设定阈值相比较,如果εM1、εm1、εα1均不大于设定阈值,则插值迭代修正结束;如果εM1、εm1、εα1中任意一个大于所述的设定阈值,则执行步骤(3.6...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓波,陈利高,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院核物理与化学研究所,
类型:发明
国别省市:四川;51
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