Способ измерения флюенса нейтронов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) (11) 6 51)5 С 01 Т 3/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОРИ ГННТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ТЕНИг 1 ЕЛЬСТВУ.В. Давыдов )исследованиА М.: Иностранс. 107.сследования наИностранная 103-108, фЛИЕНСА НЕЙТвных изот Андре .07.8 Нейт определение флюенса, не ра изменения или его прер ний, при сущ мерений, сни)к ности для оп)ые ца ядерных котла ная литература,Д,Юз. Нейтроядерных котлах.литература, 195чают образецядер и сеченинов и определ нейтрон ы, котора ейтоонов. испольбретение отцо ится к ядерной ретко - к физиможет быть и лысых экспериЭ физике, а более коцкмедленных кейтроцов ользоввцо лри плитементах с цейтрокамиределекия усредцеццонейтронного потокаца обьект цсслеловацмаркого числа цейтро требующих опго по времени воэдействующегия, либо сумв, взаимоде время с об твующих эа длител ктом исследования Целью изобретениеленке флюецса цей является опрероков, не эави" изменений велипрерываний эа я при сущест актераили егомирован сящего от х чины флюеце ремя е ционной опас- обеспечении хранения физфиксированной енияскижости для цци радиератораого срок еогракичец) еской икфпр облучекцпмСущность млццц, эа образце, ц.претеи поясняется ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ 57) Изобретение относится ым иэмерениим и может быт венком упрощении к процедур цижеслелук:щмпц вцием. В реэультаительньм облучениях, изготовлении радиоак ов. Цель изобретения начения измеряемого ависящего от характевеличины этого флюенс)вания за время иэмере"ственном упрощении изении радиационной опасратора. В способе облус известными числомем поглощения нейтрояют приращение его масвляется мерой флюенса те поглощения нейтрона происходименекие массы ядра на величину:се+ Р В 116 и) (1) Здесь в) - масса нейтрона, Еэнергия связи нейтрона в образующемсяпосле его поглощения ядре, Е ) - энер- )фгия, уносимая при бета - распаде это- ( Дго ядра, Е - энергия гамма - лучей, ф;)испускаемых дочерним ядром после бе- (ррта - распада, с - скорость света ввакууме. Понятно, что ф-ла (1) относится к разности масс между конечным стабильным ядром, образующимсяпосле всех процессов распада, связанных с поглощением нейтрона и нсходньач ядром. Если после захватанейтрона следует целая цепочка ра" айдиоактивных превращений, то величины Е в н Е имеют соответственно,смысл суммарных потерь энергии привсех бета - распадах н всех процессах гамма - излучения. Очевидно, 1538716(5) 45 формула из обре те ния 50 55 1 и каялк 1 цкретцс гл чав можпох 11 то не ст 1 ю 1 пределить и а Г к .к( тт.1а Р т Г я е т( з т оиоти 1 невелика - порядка 1 ), пок 11 к у гх с.к 1 1 асиада практически г хТопсг хсрсгс изучены,.слц обра с ц вещества, содержащц Л ял р, г пес обних поглощать цейтроцл г сс"1 ецпе поглощения 0, помест г 1, в а 1 сяц от времени 1 поток"и ргцрн плотцпс тьсфн/см 2с,то в ед 1 цццц времецц число поглощас 1,1 хйтрецов будет равно и( ) = Лбф, (2) а зв полое время облучения Т ока -; Я РП 1 ГЦ 1тс11,11 . Лд фД=А 6 Р,(3)уГгде 1; - Флюс.цс нейтронов за время Т.усть зп гремя облучения массаобразца упслпчцлась ца ЬМ. Тогдач 1 1 о плгзо 1 епп с цейтроцон можнопр де,пТь пс 1 рмуле: ВОценим вс.ам,кцую величину Ьш для подобного сгпыта, В качестве материала об лу а емго и бра э ца возьмем вещегтно с достаточш 1 больпим и хорошо известным сечением поглощения нейтронов, например,золото - 97, представляющее собой в естественных условиях 100-процентный изотоп, Сечение поглощения тепловых нейтронов для него равно 100 бари. Если 1 г эопота облучать в течение времени Т=00 гут н потоке нейтронов сплотностью 5 х 10" н/смс, то прибавка массы сос.авит примерно22 -2ЬМ =РЛ(5 ьгпг. = 5 10 ф 5,0 10101,67 10 0,864 10 =4,26 10 г,Если взвешивать образец до и после облучения ца аналитических весах с точностью .-О, 1 мг, то точ" ность определения полученного приращения массы составит - 3,37. Веро" ятно, можно пост;ь и большей точности, используя образцы большей массы иси екбцльшее сечение поглощения цейтр цов 5 1 О 15 20 25 30 35 40 ЭксПерцментальнля процедура облучения образца несколько усложняется тем обстоятельством, что под действием интенсивного потока нейтронов и жестких гамма - квантов об 1 раэующихся при захвате нейтронов, возможен поверхностный обмен атомами растворенных в веществе газов и самих веществ образца и окружающих его деталей. Такой обмен может при" вести к искажению приращения массы образца, обусловленного лишь поглощением нейтронов. Чтобы избежать этого, образец надо поместить в двойную ампулу иэ вещества, слабо поглощающего нейтроны Образец находится во внутренней ампуле. Обе ампулы перед эапайкой вместе с образцом обеэгаживаются прогревом ч откачкой. Сначала отпаивают внутреннюю ампулу, после чего ее взвешивают. Затем ее помещают во вторую ампулу которую также отпаивают под откачкой, Обмен атомами между образцом и внут-, ренней ампулой не вызывает изменения их общей массы. Внешняя ампула делается близкой по размерам к внутренней ампуле. При одинаковых материалах и размерах обеих ампул обмен атомами между ними не меняет массы внутренней ампулы. Проделанный опыт показал, что при облучении в потоке тепловых нейтронов двухвложенных одна в другую кварцевых ампул приращение массы внутренней ампулы может быть сделано меньшим 0,1 мг. Поскольку второе взвешивание внутренней ампулы с образцом можно выполнять через сколь угодно большое время после окончания облучения, мо 1 сно практически полностью исключить радиационную опасность при манипулировании с образцом. Способ измерения флюенса нейтронов, основанный на облучении нейтролами образца с известным сечением 1поглощения нейтронов данного спектра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения значения измеряемого флюенса, це зависящего от характера изменения величины этого Флюенса или его прерывания за время измерения и уцроения процесса измерения, снижецц радиационной опасности для оператора и5 1538716 6обеспечения неограниченного срока ляют приращение массы образца вмесхрапения физической информации, эа" те с внутренней ампулой, служащеефихсированной в облученном образце, мерой числа поглощенна нейтронов,образец помещают в двойную ампулу , из которого по иэвестеюм сечению поиэ вещества, прозрачного для нейтро" глощения нейтронов и числу поглоща"бнов облучают его в исследуемом по- кщих ядер в образце вычисляют Флютоке нейтронов, после чего опреде- енс нейтронов,1Составитель С.Кондратенко Редактор С,Кондрахина Техред И.Дндык Корректор Э.ЛончаковвЗаказ 2810 Тирах 218 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина, 10