[发明专利]一种中子测量含铀液体中铀含量的方法及其实现装置

权利要求书

1.一种中子测量含铀液体中铀含量的方法，其特征在于，包括：采用中子源放射的中子穿透管道壁，然后使中子与管道内的含铀液体发生裂变反应，通过中子探测器测量出管道内的中子计数率N_测，依据计算模型N_测＝Φ_热σ_fN_Uty，计算出管道内的铀含量N_U；

其中，Φ_热为管道内平均中子注量率，σ_f为微观截面，t为测量时间，y为每次裂变平均释放中子数；

所述管道内平均中子注量率Φ_热的计算方法如下：

(1)在管道内中分别注入不同铀含量的含铀液体，通过中子探测器测定相应浓度下的N_测，

(2)依据计算模型N_测＝Φσ_fN_Uty，计算出不同铀含量相对应的Φ，

(3)对不同铀含量相对应的Φ进行最小二乘法拟合，拟合得到的曲线斜率即为Φ_热。

2.根据权利要求1所述的一种中子测量含铀液体中铀含量的方法，其特征在于，所述步骤(1)中含铀液体的不同铀含量为100mg/L、500mg/L、1000mg/L、2000mg/L、5000mg/L。

3.根据权利要求1所述的一种中子测量含铀液体中铀含量的方法，其特征在于，所述中子源为²⁴¹Am-Be中子源，所述含铀液体中的铀为²³⁵U。

4.根据权利要求3所述的一种中子测量含铀液体中铀含量的方法，其特征在于，所述²⁴¹Am-Be中子源的中子通量为10⁵n/s，每次裂变平均释放中子数y为2.43，所述微观截面σ_f为680.9靶。

5.如权利要求1～4任一项所述一种中子测量含铀液体中铀含量的方法的实现装置，其特征在于，包括安装在含铀液体管道(10)上的中子源(1)，设置在含铀液体管道(10)上的中子探测器(3)，与中子探测器(3)连接且依据计算模型N_测＝Φ_热σ_fN_Uty，计算出管道内的铀含量N_U的信号处理装置，其中，N_测为通过中子探测器(3)检测到的中子计数率，Φ_热为管道内平均中子注量率，σ_f为微观截面，t为测量时间，y为每次裂变平均释放中子数。

6.根据权利要求5所述的一种中子测量含铀液体中铀含量的方法的实现装置，其特征在于，所述信号处理装置包括顺次连接的前置放大器(5)、放大器(6)、甄别计数器(7)、数据处理终端(8)；所述前置放大器(5)与中子探测器(3)连接，该前置放大器(5)上还连接为信号处理装置提供能源的电源(4)。

7.根据权利要求5所述的一种中子测量含铀液体中铀含量的方法的实现装置，其特征在于，所述信号处理装置外还设置有用于屏蔽的电子学线路屏蔽体(9)。

8.根据权利要求5所述的一种中子测量含铀液体中铀含量的方法的实现装置，其特征在于，所述中子源(1)通过中子源屏蔽体(2)安装在含铀液体管道(10)上。