Способ определения мощности компонент поглощенной дозы двухкомпонентного излучения

3008 оюа Советских Социалистически РеслтблинЗависимое от авт. свидетельства Заявлено 01,Х 1,1968 ( 1278997/26-25 с присоединением заявкиПК 6 011 3/04 Комитет ао делам иаобретений и открытий ори Совете Министров СССРиоритетбликовано 28 1 Ч.1971, Бюллетеньа опубликования описания 05.Ч 111,197 ДК 53,082.63:536.54 (088,8) ат автор зобретени, А. Бриск Заявитель СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ КОМПОНЕНТ ОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ДВУХКОМПОНЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯИзобретение относится к дозиметрии излучений, в особенности к экспериментальному определению мощности излучения в каналах реактора.Известно, что для определения мощностей компонент поглощенных доз смешанного двух- компонентного излучения, например реакторного, состоящего практически из нейтроннои гамма-составляющих, используют способ, при котором в канал реактора опускают два калориметра с рабочими телами из различных материалов. Один калориметр поглощает в основном одну. компоненту, а второй - другую, например полиэтилен и графит для гамма-нейтронного излучения, и измеряют суммарную дозу в каждом из материалов. Зная табличные соотношения массовых коэффициентов поглощения компонент излучения в этих материалах, можно определить мощность компонент дозы с помощью двух уравнений для двух материалов, выражающих аддитивность воздействия компонент смешанного излучения для каждого материала.Однако этот способ недостаточно точен, особенно при небольших вкладах той компоненты дозы, чувствительность к которой двух выбранных материалов резко отличается, Если мощности дозы в отдельных материалах апре делены с точностью 5%, то для пары полиэтилен - графит ошибка в определении компонент дозы достигнет 15% при вкладе нейтронной компоненты в поглощенную дозу в полиэтилене, равном 500 с, и достигнет 100%, еслиэтот вклад станет равным 100/с, Кроме того,5 необходимость измерения дозы в двух различных материалах увеличивает, как правило,время эксперимента, а поэтому резко его удорожает, учитывая стоимость реакторного времени, и повышает опасность переоблучения0 персонала,Цель изобретения - существенное повышение точности определения мощности компонент двухкомпонентного излучения при одновременном уменьшении времени эксперимента,15 Для этого величина отношения суммарныхмощностей поглощенных доз в выбранных материалах, необходимая для определения мощностей компонент дозы и дающая основнойвклад в их погрешность, измеряется не путем20 предварительного определения суммарныхмощностей доз, а находится измерением времени выравнивания температур рабочего тела и оболочки калориметра. Мощность суммарной дозы, полученной рабочим телом, из 25 меряется адиабатным способом после определения соотношения мощностей компонент.Мощности отдельных компонент дозы смешанного излучения определяют с помощьюадиабатно-изотермического калориметра, при 30 чем его рабочее тело и оболочка выполняются300851 П р ед м ет изобретения Редактор Пилипенко Техред А. А, Камышникова Корректор В. И. Жолудева Заказ 1910/1 Изд. М 801 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 из материалов, существенно отличающихся по взаимодействию с компонентами излучения. Отношение удельных теплоемкостей материалов рабочего тела и оболочки должно быть соответственно больше отношения суммарных мощностей поглощенных доз в этих материалах. В этом случае при внесении такого калориметра в поле излучения сначала температура оболочки превышает температуру рабочего тела, а затем из-за отвода тепла в окружающую среду температуры выравниваются, и в итоге температура рабочего тела становится больше температуры оболочки. Время, за которое температуры выравниваются, есть однозначная функция отношения суммарных мощностей доз в рабочем теле и оболочке. Действительно, если, например, мощность дозы в рабочем теле остается неизменной, а в оболочке увеличивается, то время выравнивания будет увеличиваться в связи с повышением скорости нарастания температуры оболочки и, наоборот, после определения отношения суммарных мощностей доз упомянутая система двух уравнений легко разрешается,Способ реализуется путем измерения разности температур рабочего тела и оболочки, например, дифференциальной термопарой, При этом в течение времени, пока не выравняются температуры, должна поддерживаться изотермичность окружающей среды для стабилизации теплоотвода, например, с помощью прокачки воды через внешнюю оболочку калориметра. Измерение сводится к регистрации пулевого показания дифференциальной термопары и времени достижения этого показания от момента помещения калориметра в поле излучения. Предварительно в лабораторных условиях калориметр калибруется вводами электрической мощности в известных соотношениях в рабочее тело и оболочку.После выравнивания температур с помощью компенсационного нагревателя на оболочке создают адиабатные условия для рабо.чего тела и после этого измеряют в нем мощность дозы, Таким образом, в результате одного опыта определяют как суммарные мощ ности, так и компоненты доз в двух материалах. При этом резко повышается точность определения компонент дозы. Для пары полиэтилен - графит вместо указанных выше погрешностей 15 и 1007 о получаются погрешно сти 3 и 4 соответственно. Время измерениясоставляет максимум 20 - 30 мин, что значительно меньше времени, необходимого для определения компонент дозы известньгм методом.15 Новый способ опробирован и применяетсяна водо-водяном реакторе. Он может использоваться и для других двухкомпонентных излучений, например потока электронов и тормозного излучения.20 Способ определения мощности компонент25 поглощенной дозы двухкомпонентного излучения, в особенности гамма-нейтронного, с помощью адиабатно-изотермического калориметра с рабочим телом и оболочкой, суммарную мощность дозы в котором определяютЗО адиабатным способом, отличаощийся тем,что, с целью повышения точности и уменьшения времени эксперимента, материалы рабочего тела и оболочки выбирают так, чтобыони были существенно отличны по взаимодей 35 ствию хотя бы с одной из компонент излучения, а отношение их удельных теплоемкостейбыло больше отношения поглощенных доз вэтих материалах, и измеряют продолжительность времени выравнивания температур, ра 40 бочего тела и оболочки, являющуюся функцией отношения мощностей доз, вид которой определяют калибровкой,