刘奇泽 欧宇福 景明坤 代文翰 曾 志 薛 涛 田 阳 曾 鸣 马豪 Titarenko Yu E Pavlov K V Titarenko A Yu Zhivun V M Kovalishin A A Kulevoy T V Khalikov R S

1（清华大学 工程物理系 北京 100084）

2（NRC ＂Kurchatov Institute＂ 俄罗斯 莫斯科 123182）

加速器驱动次临界系统（Accelerator Driven Sub-critical System，ADS）具备提升反应堆安全性和实现放射性废物嬗变的固有能力［1-2］，因此成为下一代核能系统最具潜力的选型之一。ADS 有三个主要部件用于在次临界状态下驱动系统运行，包括高能质子加速器、散裂靶和次临界堆芯，其中，散裂靶通常由铅（Pb）和铋（Bi）构成。当高能质子轰击散裂靶时，在散裂靶中会不断产生和积累长寿命放射性核素，一些由Pb（p，x）/Bi（p，x）反应所形成的放射性核素产物的寿命可达数百年。在储存和管理放射性废物时，必须考虑这些长寿命放射性核素的产生。在2000～2002 年期间，俄罗斯理论和实验物理研究所（NRC ＂Kurchatov Institute＂）对此开展了一系列相关的实验研究，获得了一系列较短寿命核素（如24Na、59Fe、101mRh 等）的截面结果［3］，并总结为IAEA（International Atomic Energy Agency）的INDC（International Nuclear Data Committee）报告［4］。但由于受照后的铅靶内存在较多来自短寿命放射性核素的本底，一部分截面较小、活度较低的长寿命产物（如207Bi（T1/2=31.55 a）和194Hg（T1/2=447 a）等）难以准确计算反应截面，而这些长寿命核素的产生截面［5-9］在EXFOR 等核数据库中又较为匮乏，亟待实验测定。这些受照铅靶在经过约20 a 的冷却后，来自短寿命核素的本底已大幅降低，为测量这部分长寿命产物的截面提供了可能，但是对这类低活度长寿命产物的测量易受地面谱仪较高的本底水平和较复杂的本底环境干扰，为此中俄双方作者展开合作，分别在地上实验室（Institute for Theoretical and Experimental Physics，ITEP）和中国锦屏地下实验室（China Jinping Underground Laboratory，CJPL）对相同的质子轰击铅靶进行测量：由俄方Titarenko 等在ITEP 利用高纯锗γ 谱仪对样品进行测量，分别给出了产物为207Bi［10］和194Hg［11］对应的反应截面；……