[发明专利]一种可组合可控Am-Be中子源装置

说明书

本发明提供一种可组合可控Am‑Be中子源装置，包括中子发射系统和真空系统，中子发射系统包括基本单元套筒和若干组镅铍中子发射基本单元，镅铍中子发射基本单元包括金属套筒，金属套筒内部顶端设置有铍层底座和铍片，金属套筒内底部设置有AmO₂镀层底座和AmO₂镀层，真空系统与各个金属套筒连通，可通过真空系统控制金属套筒内的真空度；铍片与AmO₂镀层之间的距离不小于34mm。本发明通过控制(α,n)核反应中所需的两种核素间的真空度来实现中子的产生和消失，达到可控的目的，通过控制中子发射基本单元的数量来实现控制中子的产额，可提高装置的安全性；本发明镅铍中子发射基本单元体积小，自由组合使用的形式可以更为丰富，能更好的适应不同应用场地的需求。

技术领域

本发明属于核技术领域，具体涉及一种可组合可控Am-Be中子源装置。

背景技术

随着对中子研究的深入以及中子应用领域的拓展，对中子源的需求以及要求也在不断的提升。目前常用的中子源有加速器中子源、反应堆中子源和同位素中子源。传统同位素中子源多为利用两种核素混合后发生（α，n）核反应来产生中子或者像²⁵²Cf自发裂变源那样来利用核素自身的裂变产生中子。但是这类传统同位素中子源是不可控的，因而需要在其周围添加相应的屏蔽结构来保证周围人员的安全，这样就会造成其体积增加，对其使用和移动造成诸多不便，同时在使用过程中，如果操作不当或者防护不到位就很容易对周围人员造成辐射损伤，在文献“一起镅-铍中子源放射事故辐射损伤分析”中就分析了一起由于在使用完镅铍中子源将其遗留在了测井中，对工作人员造成了严重的辐射损伤事件。因此设计一种可控的同位素中子源来避免此类事件的发生是十分必要的。基于此，本发明提供一种可组合可控Am-Be中子源装置，可有效提高安全性能，同时还能有效的减小同位素中子源的体积，使其在使用和运输上更为便利，为其拓宽了可应用领域。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可组合可控Am-Be中子源装置，通过抽真空来实现同位素中子源的可控，提高其安全性。

本发明采用以下技术方案：

一种可组合可控Am-Be中子源装置，包括中子发射系统和真空系统，所述中子发射系统包括基本单元套筒和若干组镅铍中子发射基本单元，镅铍中子发射基本单元设置在基本单元套筒内部；所述真空系统与各个镅铍中子发射基本单元连通，可通过真空系统控制镅铍中子发射基本单元内的真空度，从而达到控制中子通量的目的。

进一步的，所述镅铍中子发射基本单元包括金属套筒，所述金属套筒为密闭结构；金属套筒内部顶端设置有铍层底座，铍层底座下表面固定有铍片；金属套筒内底部设置有AmO₂镀层底座，AmO₂镀层底座上镀有AmO₂镀层；所述金属套筒底部设置有抽真空法兰，抽真空法兰与真空系统连接。

进一步的，所述铍片与AmO₂镀层之间的距离不小于34mm，以保证在真空系统停止工作时，铍片表面不发射中子。

进一步的，所述真空系统包括抽真空装置和若干组抽真空管道，所述抽真空管道一方面与金属套筒连通，另一方面连接抽真空装置。

进一步的，所述镅铍中子发射基本单元半包裹于基本单元套筒中；所述基本单元套筒长度为290-450mm，宽度为290-450mm，外高70mm，内高50mm。

进一步的，所述金属套筒呈圆柱体状，外高为65-70mm，内高为55-65mm，外径为60-100mm，内径为50-90mm。

进一步的，所述AmO₂镀层底座半径为20mm，厚度为10mm；所述AmO₂镀层厚度不大于5μm。