Устройство для определения расстояния до источника нейтронов

Устройство для определения расстояния до источника нейтронов, содержащее сборку счетчиков тепловых нейтронов, установленную внутри плоского замедлителя параллельно его передней и задней поверхностям, и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса определения расстояния до источника нейтронов и обеспечения измерений расстояния до источника в труднодоступных местах, замедлитель выполнен разъемным с возможностью удаления ближней к источнику нейтронов части замедлителя, причем отношение толщины ближней к источнику части замедлителя к толщине дальней равно 1 2.

Изобретение относится к области поиска и обнаружения радиоактивных источников, в частности источников нейтронного излучения. Изобретение может быть использовано для обнаружения в полевых условиях объектов, испускающих нейтроны, для определения расстояния от места регистрации до искомого объекта.
Известен детектор нейтронов, состоящий из счетчиков тепловых нейтронов и замедлителя. Расстояние от детектора нейтронов до источника может быть определено методом триангуляции, при визуальном наблюдении источника либо по калибровочной кривой зависимости скорости счета от расстояния при известной интенсивности источника. В полевых условиях могут возникать ситуации, когда эти способы неприменимы, например при необходимости оценить расстояние до излучающего объекта неизвестной интенсивности без передвижения детектора.
Наиболее близким к изобретению является детектор нейтронов, который состоит из счетчиков нейтронов, установленных внутри пластмассового замедлителя параллельно его передней и задней поверхностям, задняя поверхность замедлителя покрыта отражателем нейтронов, в замедлителе выполнены глухие отверстия.
Известное устройство не обеспечивает определение расстояния до источника неизвестной интенсивности в полевых условиях без перемещения детектора нейтронов. Это объясняется тем, что такой детектор нейтронов предназначен для эффективной регистрации нейтронов в широком диапазоне энергий нейтронов и нечувствителен к расстоянию, пройденному нейтронами.
Цель изобретения состоит в снижении трудоемкости определения расстояния до источника нейтронов и обеспечении измерения расстояния до источника в труднодоступных местах.
На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 детектор с удаленной панелью замедлителя; на фиг. 4 - калибровочная кривая.
Детектор содержит (фиг.1) сборку счетчиков 1, разъемный замедлитель, состоящий из съемной панели 2 и неподвижной панели 3. Детектор установлен на поворотной платформе 4 так, что он может вращаться вокруг оси 5. Винт 6 служит для закрепления съемной панели 2 в вертикальном положении. Панели закреплены на скобах 7. Счетчики тепловых нейтронов соединены параллельно, и импульсы тока поступают на регистрирующее устройство 8. Абсолютная толщина замедлителя выбирается в зависимости от типа замедлителя так, чтобы толщина неподвижной панели была порядка длины замедления нейтронов спектра деления. В конкретном случае применялось оргстекло, при этом толщина неподвижной панели равнялась 70 мм, а толщина ближней к источнику съемной панели равнялась 35 мм.
Устройство работает следующим образом. С помощью поворотной платформы 4 детектор вращается вокруг оси 5 и останавливается в точке максимального счета. При этом передний слой замедлителя будет направлен в сторону источника. Допускается, как показали измерения, погрешность установки переднего слоя замедлителя в сторону источника 45^o относительно истинного направления на источник, в этих пределах скорость счета не будет меняться более чем на 5% Нейтроны источника замедляются в переднем и заднем слое замедлителя, поглощаются счетчиками медленных нейтронов, возникающие импульсы поступают на регистрирующую аппаратуру. Регистрируют скорость счета N₁, удаляют передний слой замедлителя, ослабляя винты 6, регистрируют скорость счета N₂, вычисляют отношение скорости счета N₁ к скорости счета N₂ и определяют расстояние до источника нейтронов по калибровочной кривой зависимости расстояния от вычисленного отношения (фиг. 3). На фиг.3 калибровочная кривая строилась путем измерения отношения соответствующих скоростей счета при расположении источника²⁵²Cf (точки 9) активностью 1 10⁷ с^-1 на разных расстояниях от детектора. Точки 10 соответствуют измерению расстояния до источника типа ИБН(²³⁸Pu+Be) активностью 2 10⁷c^-1.
Устройство позволяет определять расстояние до источника в пределах 5-50 м. При больших расстояниях отношение скоростей счета N₁ и N₂ будет постоянным и может говорить лишь о нижней оценке (50 м) расстояния до источника. На расстояниях 5-50 м кривая зависимости расстояния r до источника от отношения скоростей счета = N₁/N₂ аппроксимируется функцией
r = 5 ( +c)^-12,
где c параметр, определяемый для каждого детектора с помощью производительного источника нейтронов из условия
+c = 1.
Именно выполнение замедлителя со съемной панелью при соотношении толщин заднего и переднего к источнику слоев замедлителя 2:1 обеспечивает чувствительность детектора нейтронов к расстоянию до источника и тем самым достижение цели изобретения.
Использование предлагаемого детектора нейтронов для определения расстояния до источника нейтронов позволяет определять расстояние до объекта, излучающего нейтроны, независимо от интенсивности излучения, проводя измерения в одной точке без смещений, что важно при поиске объектов в полевых условиях.
Одновременно снижается радиационная опасность для персонала, проводящего поиск, так как по измеренной скорости счета и оцененному расстоянию можно оценить интенсивность излучения от объекта, не приближаясь к нему, например, в условиях, когда приближение к источнику сопряжено с возрастанием радиационной опасности выше допустимого уровня.
Изобретение относится к области поиска и обнаружения радиоактивных источников, в частности источников нейтронного излучения. Целью изобретения является снижение трудоемкости определения расстояния до источника нейтронов и обеспечение измерения расстояния до источника в труднодоступных местах. Устройство для определения расстояния до источника нейтронов содержит сборку счетчиков тепловых нейтронов, установленную внутри плоского замедлителя параллельно его передней и задней поверхности, и регистрирующее устройство. Замедлитель выполнен разъемным с возможностью удаления ближайшей к источнику нейтронов части замедлителя, причем отношение толщины ближней к источнику части замедлителя к толщине дальней равно 1:2. Изобретение позволяет определять расстояние до источника нейтронов в пределах 5-50 м, давать нижнюю оценку расстояния при расположении источника дальше 50 м. При этом измерения проводятся в одной точке, без смещения устройства. 4 ил.