SiO2热中子散射截面在空间堆事故分析中的应用

　第４８卷第４期

原子能科学技术Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．４　２０１４年４月ＡｔｏｍｉｃＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｐｒ．２０１４ＳｉＯ２热中子散射截面在空间堆事故分析中的应用

王立鹏，江新标，赵柱民，陈立新

（西北核技术研究所，陕西西安　７１００２４）

摘要：ＳｉＯ２热化效应可能对核废料地质储存库分析和空间反应堆坠落湿沙情况下的临界安全造成一定影响。本文结合最新的ＥＮＤＦ／ＢⅦ畅１的ＴＳＬ库，制作了ＡＣＥ格式的ＳｉＯ２热中子截面数据库。分析了不同温度对ＳｉＯ２热中子散射截面的影响，比较了采用声子谱模型的ＳｉＯ２热中子散射截面数据与采用自由气体模型的ＳｉＯ２热中子散射截面数据的差异，并采用本文制作的截面库，对空间堆坠落湿沙情况下的临界安全特性进行了分析，给出了反应堆最易重返临界的湿沙成分比例。

关键词：ＳｉＯ２；热化效应；空间堆事故

中图分类号：ＴＬ３２９．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００‐６９３１（２０１４）０４‐０６８０‐０５

收稿日期：２０１２‐１２‐０５；修回日期：２０１３‐１２‐０２

基金项目：国家自然科学基金资助项目（１１２７５１５２）作者简介：王立鹏（１９８８—），男，陕西合阳人，助理研究员，硕士，核科学与技术专业ｄｏｉ：１０．７５３８／ｙｚｋ．２０１４．４８．０４．０６８０

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α石英（化学成分为ＳｉＯ２）是地壳中储量较

丰富的矿物质之一。１９７２年，在非洲加蓬共和

国发现的迄今为止最早的反应堆———奥克洛铀

矿，由６个区域的约５００ｔ铀矿石组成。该矿

早期２３５Ｕ富集度高达３％，加之地壳中存在丰

富的轻元素慢化中子和地表水流冷却反应堆，其运行长达５０万年之久，这其中较重要的慢化物质就是ＳｉＯ２。ＳｉＯ２的中子学特性使其在地壳中既作慢化剂又作反射层，它在地表裂变铀矿的临界中发挥着重要作用。此外，在乏燃料