[发明专利]一种同时测量多个设备内钚含量的方法

权利要求书

1.一种同时测量多个设备内钚含量的方法，包括如下步骤：

(1)确定各设备装载钚材料的中子产生率；

(2)布置与设备数量相同的探测器，确定探测系统的响应矩阵；

(3)获得所需测量工况下各探测器的探测响应计数；

(4)计算所述工况下各设备内的钚含量。

2.如权利要求1所述的同时测量多个设备内钚含量的方法，其特征在于，步骤(1)中，设备j中钚材料的中子产生率F_j的计算公式为：

其中，v_sf1为自发裂变中子一阶矩；为²⁴⁰Pu的自发裂变率；α_j为该设备物料(α,n)中子发射率与自发裂变率之比；f_238j为该设备中钚材料中²³⁸Pu的富集度，f_240j为该设备中钚材料中²⁴⁰Pu的富集度，f_242i为该设备中钚材料中²⁴²Pu的富集度，j为设备编号，j＝1,2…N。

3.如权利要求1所述的同时测量多个设备内钚含量的方法，其特征在于，步骤(2)中所述探测系统的响应矩阵与所有设备的中子源强和探测器的探测响应计数的关系式如下：

其中，A为探测响应矩阵，A_ij中，i为探测器编号，j为设备编号，i，j＝1,2…N；S为设备的中子源强，R为探测器的探测响应计数。

4.如权利要求3所述的同时测量多个设备内钚含量的方法，其特征在于，步骤(2)中各设备的中子源强S_j可由下式计算得到：

S_j＝M0_jF_j

F_j为各设备中钚材料的中子产生率，M0_j为各设备中的初始钚含量，j为设备编号，j＝1,2…N。

5.如权利要求3或4所述的同时测量多个设备内钚含量的方法，其特征在于，步骤(2)中采用三维蒙特卡罗程序建立数值实验的计算模型，通过N次计算或者通过N次实验分别测量得到只在单一设备j存储物料时各探测器的探测响应计数R_i,j，当只有设备j中存有物料时，其他设备中源强均为0，对于所述探测系统，则有：

依次根据N次数值实验或实测实验中单一设备在各探测器的响应计数，求得探测响应矩阵A。

6.如权利要求1所述的同时测量多个设备内钚含量的方法，其特征在于，步骤(3)中通过三维蒙特卡罗程序建立计算模型或通过实验测量得到所需测量工况下探测系统中各探测器的探测响应计数R′_i，i为探测器编号，i＝1,2…N。

7.如权利要求6所述的同时测量多个设备内钚含量的方法，其特征在于，步骤(4)中对于所述工况下的探测系统的响应矩阵与所有设备的中子源强和探测器的探测响应计数的关系式如下：

根据已知的探测响应矩阵A和探测计数R′，通过列均衡预处理方法，反演求得所有设备的中子源项S′，

S′＝R′A^-1

然后根据各设备物料的中子产生率F_j，求得所述工况下各设备中的钚含量M′_j，

M′_j＝S′_j/F_j，j为设备编号，j＝1,2…N。