核电厂堆用235U裂变电离室性能影响因素模拟研究

• 作者: 李群 褚胜男 黄磊 赵东 夏斌元
• 来源期刊: 核电子学与探测技术
• 学科: 工学
• 关键词: 235U裂变电离室 Geant4 235U镀层厚度 拉曼光谱
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 443-448
• 页数: 6页
• 分类号: TL81
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-0934.2021.03.016

摘要

为了研制性能更加优异的核电厂堆用235U裂变电离室,利用Geant4模拟软件研究了电离室外壳材料、235U镀层厚度、235U丰度及电极间距等参数对电离室性能的影响,并对235U镀层样品进行了拉曼光谱分析.模拟结果表明:(1)1 mm厚的钛金属可作为堆用裂变电离室外壳;(2)235U镀层最佳厚度约为3 μm,镀层厚度的影响机制与"自吸收层"和"出射层"有关;(3)235U丰度变化仅影响电离室探测效率,最佳镀层厚度不变;(4)当可电离气体压强分别为0.1 MPa和0.4 MPa时,电极间距分别大于等于6 mm和3 mm即可区分U原子衰变产生的α粒子信号.拉曼光谱分析结果表明镀层成分主要为U3O8,与所建模型一致,保证了模拟结果的可靠性.