開題報告-indico[home]

1、白光中子源探測器系統(tǒng)近中期發(fā)展規(guī)劃和首批實驗安排,阮錫超WNS合作組中國原子能科學研究院中科院高能物理研究所中國工程物理研究院核物理與化學研究所西北核技術(shù)研究所中國科技大學CSNS白光中子源中期檢查會議，2016.6.27-28，中科院高能物理研究所東莞分部，廣東東莞,報告內(nèi)容,1. 中子核數(shù)據(jù)的用途2. 中國散裂中子源反角白光中子束線3. 探測器系統(tǒng)近中期規(guī)劃4. 首批實驗計劃5. 人員與分工6. 初步進度安

2、排,基礎(chǔ)研究：核天體物理、中微子物理、核反應理論模型,新型核能系統(tǒng)：☆ 第四代反應堆☆ ADS及核廢料嬗變☆ 聚變堆,核數(shù)據(jù)在許多領(lǐng)域有重要的應用：,國防科技,其他應用：同位素生產(chǎn)、核查、治癌、單粒子效應、材料輻照損傷等,1.中子核數(shù)據(jù)的用途,核能,國家安全,同位素生產(chǎn),其它方面,基礎(chǔ)研究：中微子物理,大亞灣中微子實驗發(fā)現(xiàn)實驗測得的中微子能譜與理論預研的在5 MeV左右有較大分歧。目前認為裂變產(chǎn)物產(chǎn)額、產(chǎn)物的貝塔譜、活度及分支

3、比等存在問題，需要精確的測量以澄清分歧。,對核數(shù)據(jù)的需求：,,,,,,,Nuclear data needs for the main s-process,We need to measure (n,g) cross sections between 0.1 and 500 keV.,Better uncertainties (1-3%)S-only nucleiNuclei with small neutron cross

4、section (around neutron magic numbers),Nr=Nsolar-Ns,,,基礎(chǔ)研究：核天體物理,中子增殖：(n,f), (n,2n), (n,3n)中子消失：透射、(n,g)、(n,p)等中子慢化：散射(彈性、非彈),在裝置的設計上需要一系列精確的核數(shù)據(jù)支撐！,核能系統(tǒng)：鏈式反應的主要中子學過程,提高現(xiàn)有核電廠的運行經(jīng)濟性：增加燃耗需要更精確的核數(shù)據(jù)新型核能系統(tǒng)研發(fā)需要更多精確的核數(shù)據(jù)支撐

5、,核能開發(fā)對核數(shù)據(jù)的需求,燃料增殖與核廢料嬗變,(n,f),(n,g),快堆,,ADS,,,,需求小結(jié)：高精度：大部分需求精度5%以內(nèi)，有些3%以內(nèi)。大量的錒系核、次錒系核及不穩(wěn)定核數(shù)據(jù)需求。樣品制備、強放射性本底干擾。能區(qū)：覆蓋eV至幾十MeV，需要好的中子源條件。,核數(shù)據(jù)測量專用管道,2.中國散裂中子源反角白光中子束線,CSNS(55 m),該中子源的競爭力：中子源強：1 keV以上束流時間：每年5000小時,中子源強,

6、時間分辨,,,,,中子能量,反應截面,,該中子源對我國核數(shù)據(jù)測量的意義,,填補共振區(qū)測量能力的空白對多種核數(shù)據(jù)具備全能區(qū)測量能力（俘獲，裂變，(n,x)等）可提高有些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的測量精度,3.探測器系統(tǒng)近中期規(guī)劃,基本原則：以核數(shù)據(jù)工作為重點兼顧基礎(chǔ)研究和應用研究,近期規(guī)劃（現(xiàn)在到2018年3月）,主要為首批物理實驗服務選擇投資較小，又比較容易獲得成果的探測器系統(tǒng)：基于多層裂變電離室的裂變截面測量系統(tǒng)基于C6D6探測器的中子

7、俘獲截面測量系統(tǒng)帶電粒子探測系統(tǒng)束流能譜、注量率、剖面監(jiān)測系統(tǒng),束流測量與監(jiān)測系統(tǒng),T0信號拾取,注量率監(jiān)測6LiF+Si探測器,能譜：裂變室注量率：裂變室剖面測量：照相系統(tǒng),為首批物理實驗設計的探測器系統(tǒng)！,(n,?)反應截面測量系統(tǒng),裂變截面測量系統(tǒng),帶電粒子測量系統(tǒng),中期規(guī)劃（2018年3月之后三年左右時間）,近期規(guī)劃3臺譜儀主要滿足首批物理實驗需求,中期規(guī)劃6臺譜儀滿足更高水平的核數(shù)據(jù)研究需求,關(guān)鍵技術(shù)

8、研究科技部項目,(n,?)反應截面測量系統(tǒng),裂變截面測量系統(tǒng),裂變瞬發(fā)中子測量系統(tǒng),伽瑪探測器陣列,帶電粒子探測器陣列,探測器系統(tǒng)中期規(guī)劃,中子俘獲截面測量系統(tǒng),近期：C6D6探測器系統(tǒng)（系統(tǒng)簡單、投資小、效率較低）主要用于穩(wěn)定核、反應截面較大的能區(qū)的中子俘獲截面測量,中期：BaF2陣列探測器系統(tǒng)（系統(tǒng)復雜、投資大、效率高）用于不穩(wěn)定核、稀有核素及反應截面較小的能區(qū)的中子俘獲截面測量,裂變截面測量系統(tǒng),近期：多層裂變電離室

9、主要用于alpha活度較小的樣品的裂變截面測量,中期：TPC系統(tǒng)用于裂變截面的高精度測量，高alpha活度樣品的測量等,束流剖面測量系統(tǒng),近期：iCCD照相系統(tǒng)與閃爍絲陣列用于束流剖面測量,中期：氣體微結(jié)構(gòu)探測器和高空間分辨閃爍絲陣列時間關(guān)聯(lián)的束流剖面測量中子照相及共振中子照相,中子探測器陣列,n,碎片,主要燃料核的裂變瞬發(fā)中子譜測量非彈性散射截面散射截面的準積分實驗中子與氘核的反應,高純鍺探測器陣列,各種中子反應

10、的伽馬產(chǎn)生截面測量衰變數(shù)據(jù)測量豐中子核的核結(jié)構(gòu)研究,4. 首批實驗計劃,強度、能譜：235,238U裂變電離室，6Li監(jiān)測片束流剖面：原子能院與21所同時發(fā)展一套系統(tǒng)（PSPMT和iCCD系統(tǒng)）NIM文章,第一個實驗：反角白光中子的各種參數(shù)測量（強度、能譜、束流剖面等）,是后續(xù)所有實驗的基礎(chǔ)！,見鮑杰報告,首批實驗計劃,俘獲截面：C6D6探測器系統(tǒng)（后面詳細報告）裂變截面：普通裂變電離室（見劉榮報告）全截面：劉榮報告(n,