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)

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500 t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，在乏燃料地质储存库以及坠落湿沙中的空间反应堆同样存在慢化材料SiO2，SiO2热中子截面数据的正确性直接关系到相关裂变核装置的临界安全特性，它是获得临界安全参数正确计算结果的前提和基础。然而，目前SiO2的热中子散射截面数据仍采用自由气体模型等较简单的模型近似计算，导致SiO2热中子截面与真实值有差别。特别是在分析空间反应堆坠落湿沙事故工况以及乏燃料地质储存库的临界参数时，SiO2的热化效应可能会影响空间反应堆坠落事故以及乏燃料地质储存库的临界安全特性[1]。因此，需对SiO2的热化效应进行评价。

当反应堆发射失败，意外坠入海洋、湿沙等环境中，冷却剂全部丧失时，中子能谱会变软，热中子份额增大，导致反应性升高，反应堆可能重返临界，从而给周围环境带来极大的安全隐患。文献[2]表明，最坏的工况为淹没在湿沙中，其材料为70%(质量分数，余同)的干沙与30%的海水，反应堆空隙中填满海水。……