m态核及复杂衰变核素k0值的精确测定

由于k0-NAA具有不需要标准的优势，现正在国际各NAA实验室迅速普及，k0值的可靠性显得日益重要。目前广泛使用的k0值由比利时和匈牙利的两个实验室测定和编撰。但是有实验室对其中包括具有复杂衰变的(n,ｒ)? m态生成核在内的20余种核素的k0值提出质疑，且尚不能有效地证明作为k0-NAA理论基础的"k0值的中子能谱无关性"。由于CARR堆中子注量率很高，m态核素的k0值将被用于NAA。有鉴于此，本项目拟在中国原子能科学研究院微堆（MNSR）、游泳池式堆和中国先进堆(CARR)的具有广泛分散的堆中子能谱参数和注量率差别的辐照位置, 精确测定具有k0值质疑的20种(n,r)?反应核素的k0值。从而进一步证明"k0值的中子能谱无关性"，解决20余种质疑核素的k0值问题。同时在CARR堆活化分析专用孔道建立K0-NAA方法。对k0-NAA的方法学发展和应用做出贡献。

k0法在中子活化分析中是一种单比较器方法（亦称无标准的标准化方法）。随着k0法的广泛普及， k0值的准确性及其中子能谱无关性的确证日益重要。对存在分支活化、母子体衰变或存在m态等具有复杂活化衰变过程的核素，k0值测定和计算更为复杂，在某些场合经常用到。.本工作在国家自然科学基金的支持下在微堆（MNSR）上，对几个涉及m态和具有复杂活化、衰变模式的核素及存在分歧的核素的k0值进行了重新测定。.k0值的测定涉及反应堆中子活化分析应用的很多方面，包括反应堆中子谱参数的精确测定、探测器效率刻度和伽马谱测量、元素化学标准的制备、k0法相关的理论和计算方法以及相关量的修正等。. 本工作比较了几种不同测量中子谱参数的方法，并且用不同的方法在微堆上四条专用于活化分析的垂直孔道底部准确测定了其中子谱参数(f、α、φth等)。结果表明，用95Zr-97Zr核素对法和Au镉比法测定的反应堆f值在不确定范围内一致，为20.3±0.4。而198Au-95Zr-97Zr三核素法与多核素镉比法测定的α值差别较大，多核素镉比法具有较小的不确定度，其测定值为-0.027±0.004。在此基础上，对具有复杂活化衰变模式的核素（80Br、80mBr， 82Br、82mBr， 60Co、60mCo， 134Cs、134mCs等）以及k0值存在分歧的核素(75Se、131Ba等)进行了测定。本工作所测定的相关核素k0值结果与其他实验室测定的值进行了比较和评价。测定结果表明，De Corte等人2003年发表的k0值绝大多数是可信的。本工作在中国原子能科学研究院微堆（MNSR）对部分核素的k0值进行的实验测定表明：1）80mBr、80Br、82mBr、82Br、134mCs、134Cs、60mCo、60Co与De Corte 2003年报导的k0值在标准不确定度范围内一致。2）110mAg、131Ba、153Sm与Corte 2003年报导的k0值在标准不确定度范围内一致，而与Kennedy报导的k0值分歧较大。. 本工作的特色和主要创新性研究成果主要有：1）用实验支持了“k0值的中子能谱无关性”，澄清了部分k0值存在的分歧；2）准确测定了微堆(MNSR)的中子谱参数(f,α)：分别用三核素法(198Au-95Zr-97Zr)和多核素镉比法测定了f和α，提出和实现了计算多核素镉比法中f和α的递归算法