裂变碎片瞬发中子数测量实验研究

The most direct information about the fragment excitation energy can be obtained from the measurement of the number of prompt emitted neutrons from fission fragment. The total excitation energy partition between fission fragments is important for understanding post fission phenomena such as prompt fission neutron spectrum and fission product yield. The mechanism of excitation energy partition between fission fragments is still a question. In this proposal we plan to measure the prompt fission neutron multiplicity of neutron induced fission to study the excitation energy of fission fragments. Experiments will be carried out at different neutron energies and compared with theoretical results to provide a better understanding of excitation energy partition of fission fragments.

测量裂变碎片瞬发中子数是获得裂变碎片激发能信息的主要实验手段。裂变碎片的激发能及其在两个碎片间的分配对于理解裂变后现象是重要的，理论上计算裂变瞬发中子能谱、裂变产物产额等物理量都需要适当处理裂变碎片激发能分配，然而到目前为止裂变碎片激发能分配机制问题尚未完全解决。针对这一问题，本项目拟开展中子诱发裂变的裂变瞬发中子数-裂变碎片关联测量，获得裂变碎片的激发能信息。在不同中子能点下开展实验研究，比较同一裂变体系在不同激发能下裂变碎片激发能分配的差异，并与相关理论比较，提升对裂变碎片激发能分配机制的认识。

本项目发展了裂变瞬发中子多重数的间接测量方法，通过测量裂变碎片核在发射中子前与发射中子后的质量数的差值来确定裂变碎片核瞬发中子的数目。建立的测量系统在中子场中开展实验，初期遇到探测器受辐照失效的问题。在认识清楚各探测器在中子辐照环境下的性能变化特点后，对测量系统进行了改进，最终测量系统可以在中子场里较长时间保持正常工作状态。在此基础之上开展了快中子诱发U-235和U-238裂变瞬发中子数测量实验，在D-T中子能点获取有效实验数据。