涂硼正比计数管涂硼厚度对探测效率影响的研究

来源：核动力工程杂志2023年第1期北京时间：

作者：朱朝阳, 李立涛, 王振涛

单位：清华大学核能与新能源技术研究院，北京，100084；

摘要：涂硼正比计数管是可用于反应堆压力容器外对中子注量率进行监测的关键设备，涂硼正比计数管的涂硼厚度对自身的本征探测效率有影响。仿真不同厚度硼层中¹⁰B(n,α)⁷Li生成的⁷Li和α粒子的输运过程，计算硼层界面位置离子整体射出率并给出涂硼正比计数管本征探测效率的计算方法。仿真与计算结果表明：单位核反应率下硼层界面处离子整体射出率在涂硼厚度小于1.5 μm时与硼层厚度近似呈正线性相关，在涂硼厚度大于1.5 μm后随涂硼厚度增大而增速变缓，在涂硼厚度为3.6 μm时达最大为1.3×10⁻⁴ (cm²·s)⁻¹。基于离子整体射出率的结果进一步计算得到涂硼正比计数管本征探测效率与涂硼厚度之间关系曲线，该关系曲线可以为涂硼正比计数管研制中选择合适涂硼厚度、确定最佳的探测效率提供参考。

关键词：涂硼正比计数管, SRIM, 涂硼厚度, 探测效率