核 数 据 库 运 用 方 法.ppt1

个核素)
俄罗斯的BROND(BROND-2.2版中包含121个核素) 中国核数据中心的CENDL(CENDL-2版中包含54个核素)等。 上述评价数据库都按ENDF格式建立，便于存储、检索、国际交流 和进行数据处理。不同数据库覆盖的靶核核素有所差别，特点也
不一样，使用者可根据不同的需要选择使用。
6、核数据的国际合作
三、ENDF数据库
鉴于ＥＮＤＦ数据库的重要作用下面主要介绍其组成和内容 ENDF( Evaluated Nuclear Data File) 库主要由美国国家核 数据中心(NNDC)维护，其中的数据由美国截面评价工作组根 据应用的需要来选择，通过检验后加入库中。其目的是提供适 用于各种中子学和光子学计算所需要的具有通用格式的评价数 据，是目前得到国际公认的比较完整和先进的核数据库。 它由A和B两个库组成，ENDF/A库主要储存各种核素的完整的
-5
角度分布等。其中包含了不同子库，由NSUB标识，
NSUB=10表示中子入射数据，详见表3-1
表3－1 ENDF各子库号所对应的入射粒子
NSUB 入射粒 子 子库名称 光-核数据库 光致裂变产物产额 光子-原子相互作 用数据 放射性衰变数据 自发裂变产物产额 原子弛豫数据 中子入射数据 NSUB 入射粒 子 子库名称 中子裂变产物产 额 热中子散射数据 电子-原子相互作 用数据 质子入射数据 质子致裂变产物 产额 氘入射数据 α入射数据
0 1 3 4 5 6 10
γ γ γ 无 无 无 n
11 12 113 10010 10011 10020 10040
n n e p p d α
ENDF/B – Ⅵ库数据中，允许较高的入射能，加入 了更复杂的描述出射粒子的数据—双微分截面，提供了 入射带电粒子和光子引起的核反应数据 。 ENDF/B –
从60年代开始，一些国家就建立自己的评价中子核数据
库，且以美国为首，互相保密，互相竞争。自90年代前
后，随着美国ENDF/B-6的公开，各国的评价中子核数
据也相继公开，开始了国际合作。但是出于各自的应用
目的，仍然保留自己的评价中子核数据库。而没有一个
像实验中子数据库（EXFOR)那样的国际上统一的评价
最近更新时间/年份 1993 1997
NNDC(美国) NEA Data Bank(欧 共体) IAEA-NDS
JNDC(日本)
ENDF/B-VI JEF-2.2 FENDL/E JENDL-3.3
1997 1993 2004 2002
7.世界上现有的主要评价核数据库有
美国国家核中心 (NNDC)的 ENDF(ENDF/B-VI版中包含329个核 素) 欧共体核能局(NEADB)的JEF(JEF-2.2版中包含314个核 素) 日本原子能研究所核数据中心的JENDL(JENDL-3.3版中包含340
2.5 BROND-2.2 和 BROND-3
俄罗斯（前苏联）的BROND-2.2于1993年底完成，此后作了
一些评价改进，特别是锕系核素数据，但看不出国内的统一安
排和计划。大多是国际合作（ISTC）项目，大约在1997年， 他们提出了建立BROND-3。但至今没有具体的计划和时间表， 无从知道所包含的内容和完成时间。
2.3
JEF-2.2和JEF-3
欧共体的JEF库有两部分，通用库JEF和聚变堆用库EFF。从1996年开
始了它们的最新版本JEF-2.2和EFF-4，两者已于1999年完成并提供
使用。与此同时，NEA决定于1997年将两者合并，建立JEF-3库，次 库于2001年完成。JEF-3是综合库，是多用途的，特别是对裂变堆、 核废物处理、加速器驱动系统和聚变。较之JEF-2.2，JEF-3有下列特 点和发展 （1）改进的数据质量保证体系； （2）主要同位素能量延伸至150Mev； （3）重点在协方差数据； （4）考虑到JEF-2.2的基准检验结果； （5）采用欧洲活化库（EAF）的最新版本。
或是不完整的原始核数据。对于某些特定核，它可以包括若干
套不同系列的数据，而对于某些核的某些反应道则可能没有任 何数据。这些核数据没有经过评价和检验。
ENDF/B库
下面以ENDF/B-Ⅵ库为例简要介绍目前国际上通用的中子核数 据库的主要内容及结构。 ENDF/B库则是经过评价后的数据库，对于某一特定材料，只
中发现了一些问题，于1997年4月开始对其进行一系列的改进，
建立改进版JENDL-3.3。该版于2001年完成发行。较之JENDL3.2，JENDL-3.3将有下列特点和改进：
（1）增加协方差文档，包括主要的锕系核、结构材料和冷却剂
核素；
（2）“同位素评价政策”，强调给出同位素数据，JENDL－
3.2 “天然元素政策”强调给出天然元素数据； （3）增加新的核素，如Er（可燃毒物）等； （4）增加聚变用核素的γ产生数据； （5）更新数据，如U和Pu同位素的共振参数及阈反应截面，结 构材料的共振参数、γ产生数据、中子发射谱等约30/B-Ⅵ，库中包含有核反应所需要
的各种核素，总数达329个， 能量从 10 eV～20MeV 范围
内的所有重要的中子核反应的整套数据。例如，它包括：入射 中子数据、热中子散射数据、裂变产物产额数据、辐射衰变数 据、入射带电粒子和光核反应数据、光子与原子相互作用数据、 电子与原子相互作用数据、原子弛豫数据、反应产物的能量－
…
…
2、核数据分类： 核数据可分为两大类 ⑴ 、有关单个原子核的性质的数据，常 称作核结构数据或放 射性衰变数据。 ⑵ 、有关原子核与其他粒子或核 (如中子、带电粒子、光子等) 发生相互作用的数据，常称作核反应数据。中子核数据即是后 者的一种，此外还有带电粒子数据、光子数据等均属此类。
3、核数据来源： ①实验测量，这是主要的 ； ②理论计算或内插、外延的方法 获得的。因为对于同一截面数据，不同的实验可能给出不同的 数值，这就必然要对已有的核数据进行分析、选取和评价。由 于在实际工作计算中要涉及到大量的同位素以及广阔能域内核 反应截面与能量的复杂关系，其所需的核数据量是非常庞大的， 以及实验条件的限制，现有的实验数据不可能完全覆盖。对于 一些能域或核素还存在着空白，用理论方法求得结果来填补这 些空缺的数据。同时理论方法还可以指导对实验数据的选取和 评价。

5、国际主要的核数据中心 自20世纪60年代以来，国际上先期成立了4个核数据中心，并建 立和发展了其各自的评价数据库。继而，日、德、英、荷、法、 意、澳等国也相继建立了自己的评价核数据库详见表-1
表1-1
当前国际上几个主要中子评价数据库
核数据中心 CJD(俄罗斯) CNDC(中国)
中子评价数据库 BROND-2.2 CENDL-2.1
Ⅵ库已广泛用于中子、光子和带电粒子等在物质中的输
运过程计算。其他应用还包括裂变、聚变反应堆计算、
屏蔽及辐射防护的计算、安全临界、核武器及核物理研
究、医学放射线疗法、放射性同位素治疗及诊断学、加
速器设计及操作、地质及环境工作、辐射废弃物处置计
算和太空旅行等。
在ENDF/B库中，实际截面数据并不全以数表形式保存，而
中子数据库。现今，核数据的国际合作已经有了很大发 展，有了固定的模式和成熟的经验，核数据评价的国际 合作主要通过两种渠道进行协调组织。
一是国际原子能机构的国际核数据委员会，定期研究国际核数
据的发展，确定核数据的发展项目，由国际原子能机构的核数
据科（NDS）通过组织协调研究项目（CRP）予以实现。 另一种渠道是欧共体核能局（NEA）组织的国际评价合作工作 组（简称NEAWPEC）。工作组根据需要，设立若干由各国有 关领域感兴趣的专家参加的工作组（Subgroup)对评价中需要 解决的重要问题进行专门研究。CRP和Subgroup的研究内容， 在很大程度上可认为是当今世界上核数据评价领域的重要课题
主要核数据中心经过几十年的艰苦努力，相继建立并不断完善
了各具特色的中子评价核数据库，如 BROND-2(俄罗斯)、 CENDL-2 (中国) 、 ENDF-VI(美国) 、 JEF-2(欧共体)、 JENDL-3(日本)。本报告以中子核数据为重点介绍了核数据的 相关知识和数据库的运用以及快中子核反应截面数据的测量。
2.4 CENDL-2.1和CENDL-3
中国的CENDL-2.1 于1991年完成发行，它包含了代表当时 先进水平的双微分截面和协方差文档，说明我们在评价方法， 评价技术和评价手段上具有相当的水平，但核素比较少，很 难满足实用的需要。我们从1996年开始建立CENDL-3并于 2000年底完成CENDL-3有下列特点和改进： （1）核素增加至200个，其中包括裂变产物核91个，所有这些 核的数据都是新评价和计算的； （2）增加结构材料核同位素的数据，与天然元素同时给出，天 然元素数据与其同位素数据之间满足物理上的自洽关系； （3）明显改进的部分是轻核的双微分截面数据； （4）更新改进了重要裂变核素，如 235,238U ， 239 Pu 等的数 据； （5）与宏观检验紧密结合。
一、核数据库介绍
1．核数据主要应用领域： （1）裂变、聚变反应堆设计 ； （11）炸药和毒品的检验 ； （2）加速器设计及操作； （12）辐射损伤研究； （3）屏蔽及辐射防护设计； （13） 辐射废弃物处置 （4）安全临界； （14）太空旅行 （5）核武器及核物理研究 （6）医学放射线治疗； （7）放射性同位素治疗及诊断学； （8）放射性同位素生产和应用； （9）石油及其他矿产资源的探查； （10）地质及环境工作；
快中子反应截面及核数据库
孔祥忠
兰州大学核科学与技术学院
目
录
前言 一、核数据库介绍 二、世界主要评价中子核数据库的发展和现状 三、ENDF数据库 四、国际评价中子核数据库使用 五、中国核数据中心的建立 六、快中子反应截面测量 七、军用核数据介绍
前言
核数据是不可缺少的重要科学数据﹐在基础科研﹑国防建设﹑ 国民经济的很多方面发挥着重要作用。国际上一些主要核国家 都十分重视核数据测量和评价工作，至20世纪末，国际上几个
包含一组评价截面，数据尽可能完整。B库中还包括了一些文
献信息，以便于把库中的数据与其他文献上的数据进行比较， 并根据新的情况不断修改库中数据。由于核物理测量技术的不 断进步和核反应理论模型的不断完善发展，核数据也进行着不 断的更新和补充，同时ENDF/B库也不断地重新评价和更新自
第一版ENDF/B-Ⅰ于1968年问世以来经过多次更新。
和发展趋向。
二、世界主要评价中子核数据库的发展和现状

五大评价中子数据库都在不断更新再版、不断增加核素五大评价中 子数据库都在不断更新再版、不断增加核素、增加数据文档（类型） 和提高精度。图2-1给出各库更新再版的情况。
2.1 ENDF/B-6和ENDF/B-7
美国自1990年发行ENDF/B-6以来，每两年更新一次，至1997
年发行ENDF/B-6.4。此后每年更新一次，至1999年发行
ENDF/B-6.6。2000年甚至一年更新二次。美国现在已经决定在
未来3－5年内，建立ENDF/B-7，该版将包含新的标准，运用新 的格式，将能量向高能延伸（例如150Mev) 。
2.2
JENDL-3.2和JENDL-3.3
JENDL-3.2完成发行于1994年6月。此后在使用和宏观检验过程
是以几种不同描述方式给出。如对于某些核素的截面以离散数 表给出，同时也给出利用这些数表的内插方法；而对于某些核 素则给出了大量的拟合参数或计算公式的形式，通过特定的处 理程序得到所需能量点的截面数据。例如在库中对共振能区保
存有许多共振参数，如共振能量、能级宽度和共振峰截面等，

4、评价数据库
随着计算机技术的迅速发展，计算机模拟应用越来越广泛，这 就需要完善的成套数据作为输入数据。从原始实验数据到可供 我们使用的数据，需要做大量的编纂(包括收集、整理和存储有 关实验数据和资料)和评价(包括分析、比较、鉴定和理论处理 等)工作，甚至还需要通过一系列积分实验与理论计算得到的结 果进行比较来检验这些数据的可靠性、自洽性与精确性，最后 汇编成便于我们使用的数据格式，形成评价数据库。