ASTM E496-09
用放射性技术测定H3(d,n)He4中子发生器所产生的中子注量和平均能量的标准试验方法

Standard Test Method for Measuring Neutron Fluence and Average Energy from ³H(d,n)⁴He Neutron Generators by Radioactivation Techniques ¹

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标准号

ASTM E496-09

发布

2009年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E496-14

当前最新

ASTM E496-14(2022)

 

 

适用范围

有关使用阈值探测器测量快中子注量率的一般讨论，请参阅实践 E 261。请参阅测试方法 E 265，了解通过硫 32 放射性活化测量快中子注量率的一般讨论。可以选择用于活度测量的反应，以提供一种方便的方法来确定 3H(d,n)4He 中子发生器在从几秒到大约 100 天的照射时间范围内获得的 14-MeV 中子的绝对注量率。本测试方法中引用的高纯度阈值传感器很容易获得。为了使用单阈值探测器测量快中子注量，必须知道中子能谱。用氘核轰击氚化目标产生的中子通常称为 14-MeV 中子；然而，它们可以具有一定的能量范围，具体取决于：（1）中子发射相对于氘核束的角度，（2）氘核的动能，以及（3）目标厚度。在大多数可用的科克罗夫特-沃尔顿型中子发生器中，使用厚靶来获得高中子产额。当氘核穿透表面并移动到厚目标的主体中时，它们会损失能量，而目标内部更深处发生的相互作用会产生能量相应较低的中子。在商业上可获得的科克罗夫特-沃尔顿型中子发生器中通常不会遇到中子能量的大变化。无花果。图1和图2(1)显示了0度3H(d,n)4He中子产生截面随能量的变化，并且清楚地表明利用能量接近107keV共振的氘核获得最大中子产额。由于大多数发生器都是为高产量而设计的，因此氘核能量通常约为 200 keV，从而提供约 14 至 15 MeV 的中子能量范围。微分质心横截面通常被参数化为勒让德多项式的总和。无花果。图 3 和图 4 (1,2) 显示了实验室系统中中子产额如何随发射角变化。图 4 中的插图显示了 P1(θ) 项的大小 A1 如何随着入射氘核能量的增加而增加，从而微分截面的不对称性也随之增加。 3H(d,n)4He 反应的非相对论运动学（对 Ed < 20 MeV 有效）表明： 其中：En = 中子能量（MeV），Ed = 入射氘核能量（MeV），θ ; = 实验室系统中相对于入射氘核的中子发射角。图5（2）显示了当入射氘核能量为150 keV并且入射在厚氚靶和薄氚靶上时，中子能量如何取决于实验室坐标系中的散射角。对于较厚的目标，切入......

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