Блок детектирования эквивалентной дозы смешанного гамма нейтронного излучения

(51) 5 0 01 Т 3/00 ОСУДАРСТНЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССР Й И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЯЛ ВТО ов 3 ЖШ.2.80 квивалент- ТО ЖШ.2.805 ТИРОВАНИНОГО Г Я ЭКВИВАЛЕНТ- АММА-НЕЙТРОННОк техниний, бо рования эко гаммаью изобреное иэм;ре- амма-нейтронже точ (46) 30. 05. 92, Бюл. Р 20(56) ТУ на дозиметр ДРГЗ386. ТУ.Измеритель мощности эной дозы нейтронов КДН 359.ТО.(54) БЛОК ДЕТЕКНОЙ ДОЗЫ СМЕШАНГО ИЗЛУЧЕНИЯ.(57) Изобретение относитке измерения ядерных излконкретно к блокам детеквивалентной дозы смешанннейтронного излучения. Цтения является одновремение эквивапентных доз гного излучения в одной и ке радиационного поля излучения, атакке уменьшение погрешности измерения эквивалентной дозы в стационарьм и импульсных полях смешанногогамма-нейтронного излучения, Цельдостигается тем, что блок детектирования содержит эамедлитель и размещенный в нем детектор тепловых нейтронов на основе сцинтилляционногодатчика, имеющий одинаковую дозовуючувствительность к нейтронному игамма-излучению. Сцинтиллятор датчика состоит из основного сцннтиплятора и дополнительного сцинтилляторана основе полистирола, имеющего определенную массу. Изобретение даетэффект, обусловленный испольэованием одного прибора вместо двух при измерении эквивалентной дозы смешанного. излучения. 1 з.п. Ф-лы, 2 ил.,1 табл.,13677212ствуя с веществом сцинтилляционныхдетекторов 4 и 5, преимущественнос веществом основного сцинтилляционного детектора 4, вызывает образование потока фотонов, который по световоду б достигает фотокатода ФЭУ 7,где преобразуется в электрическийсигнал, пропорциональный эквивалентной дозе нейтронного излучения. Привыборе необходимой массы дополнительного сцинтиллятора 5 можно добиться того, что полный световой поток от обок сцинтилляционных детекторов 4 и 5, а следовательно, и суммарный электрический заряд на единицу эквивалентной дозы будет одинаковдля нейтронного и гамма-излучения.Примером конкретного выполнения2 р блоков детектирования эквивалентнойдозы смешанного гамма-нейтронного излучения является блок детектирования,содержащий замедлитель шаровой формы из полиэтилена с прослойкойиэ2 б кадмия между внутренней и внешнейчастями замедлителя, и с размещеннымв центре внутренней части замедлителясцинтилляционным детектором, Последний состоит из основного сцннтилля 30 ционного детектора, представляющегособой светосостав, диспергированныйв полиметилметакрилате, и дополнительного сцинтилляционного детектора наоснове полистирола. Основной и дополнительный детектор соединены междусобой оптическим клеем и посредствомсветовода сочленяются с фотокатодо.вым ФЭУ, Световод служит для улучшения сбора света от сцинтилляционного4 О детектора, уменьшения влияния технологического разброса в массе дополни".а , тельного. сцинтилляционного детектоо ра, а также для восполнения массызамедлителя в полости замедлителя,4 где размещается сцинтилляционный датй чик.Чувствительность дополнительногоа- Гсцинтиллятора к гамма-излучениюя,связана с массой этого сцинтиллятораЬО соотношением Изобретение относится к дозиметрии ионизирующих излучений и может быть применено при оценке радиаци онной обстановки в полях смешанного гамма-нейтронного излучения как в стационарных, так и в импульсных.Целью изобретения является обеспечение одновременного измерения эквивалентной дозы смешанного гамма- нейтронного излучения в одной и той же точке радиационного поля излучения, в которую помещается эффективный центр блока детектирования а также уменьшение погрешности измерения эквивалентной дозы в стационарных и в импульсных полях смешанного гамма-нейтронного излучения в широком энергетическом диапазоне.На фиг.) изображен блок детектирования для измерения эквивалентной дозы смешанного гамма-нейтронного излучения; на фнг,2 - зависимость дозовой чувствительности дополнитель ного сцинтнллятора от его массы.Блок детектирования состоит из внешнего полиэтиленового замедлителя 1, прослойки из кадмия 2; внутренне го полиэтиленового замедлителя 3, ос новного сцинтилляционного детектора 4, дополнительного сцннтилляционного детектора 5, световода 6, фотоэлектронного умножителя (ФЗУ) 7, оптичес" ки связанных между. собой, и электрических разъемов; высоковольтного 8 и сигнального 9.Блок детектирования работает сле дующим образом,Гамма-излучение частично ослабля ясь в эамедлителе 1,2,3 и вэаимьдеиствуя с веществом сцинтилляционньи детекторов 4 и 5, вызывает образов ние фотонов, которые по световоду д стигают фотокатода ФЭУ 7. В ФЗУ 7 происходит преобразование потока фо тонов пропорционального поглощенно дозе гамма-излучения, в .электричес кий заряд, который также пропорцион лен поглощенной дозе гамма-излучени через сигнальный разъем 9 электриче .кий заряд передается для дальнейшей обработки. Высокое напряжение, иеоб ходимое для работы ФЭУ 7, подается на высоковольтный разъем 8,Нейтроны, попадая в блок детектй рования, замедляются в замедаитслях до тепловых энергий, Часть тепловых нейтронов поглощается кадмиевой прослойкой 2. Другая часть, взаимодей" б Игде 6 - удельная массовая дозоваяУ .чувствительность.Эта формула экспериментально подтверждена измерениями, результаты которых представлены на фиг.2. На фиг.2 приведеныф. зависимость доэоДиаметр основногозамедлителя, материалДиаметр кадмиевойпрослойки, толщинаДиаметр сцинтилляционного детектораОсновной детектор 246 мм, полиэтилен 150 мм, 1 мм25 35 ммДиск толщиной1 мм, полученный прессованиемсмеси из 1800 мг 30 ф о р м у л а и з о б р е т е н и яполиметилкрипа 1. Блок детектирования эквивалентта, 340 мг светоной дозы смешанного гамма-нейтронносостава СЛ 6-5го излучения, содержащий замедлительи размещенный в нем сцинтилляторныйдополнительный де- Цилиндр с высотой Збтектор около 1 О мм иЗб детектор, имеющий дозовые чувствинмассой 1 О гтельности к нейтронномуи к гампластмассы на основе полостиролацелью одновременного измерения эквивалентной дозы гамма и нейтронногоизлучения в одной и той же точке радиационного поля излучения, а такжеуменьшения погрешности измерения экумножитель, режимвивалентной Дозы в стационарных и им 4 В пульсных полях смешанного гамма-нейтУказанные параметры блока детек- Р нн г злУчениЯф н гти ован об и полнительный сциитиллЯтоРный детектоР-,тирования о еспечивают равенство дооптически связанный с основным и имеэовых чувствительностей к нейтронноющий удельные массовые чувствительг дозиметрическую характеристику блока сти к нейтронному излучению детектирования в диапазоне эне гий к гамма-излучению б ., причем 06, нейтронов от 1 КЭВ до 14 мэВ и в д - и массуху определенную по формулеапаэоне энергий гамма-излучения от Ь 3150 кэВ до 1 О МэВ и совпадение эфМг 5 гфективных центров детектора по кейт. Блок детеКтирования по л.1,ронному и гамма-излучению с. геомет- о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что врическим центром замедлителя, Это качестве основного детектора иснольприводит к возможности одновременно- зован сцинтилляторный детектор из 25 мм, оргстеклоФЭУ 85 А, токовый 3 13677 вой чувствительностидополнительного сцинтиллятора к гамма-излучению от массы М дополнительного сцинтиллятора (линия, а) и уровень, соответ 5 ствующий разности дозовых чувствительностей основного детектора к нейтронномуи гамма-излучениюИ и (линия б). Точка пересечения этих линий определяет массу дополнительно го сцинтиллятора М , при которой достигается равенство дозовых чувствительностей блока детектирования к нейтронномуи гамма-излучению ()15Основные параметры блока детектирования приведены в таблице.Таблица 21 4го измерения эквивалентной дозы нейтронного и гамма-излучения в одной и той же точке радиационного поля, Кроме того, уменьшается погрешность измерения эа счет использования од- ного блока детектирования вместо двух. Использование ФЭУ в токовом режиме позволяет также проводить измерение как в стационарных, так и в импульсных радиационных полях в широком диапазоне длительностей импульса смешанного гамма-нейтронного излучения.Применение предлагаемого блока детектирования может дать значительный эффект, обусловленный использованием одного блока детектирования вместо двух при измерении эквивалентной дозы смешанного гамма-нейтронного.излучения и уменьшением времени измерения, или.сокращением персонала при определении дозовых характеристик полей смешанного гамма-нейт ронного излучения. Кроме того, уменьшается погрешность измерения эквива." лентов дозы в импульсных полях смешанного гамма-нейтронного излучения.5 1367721есветосоставасодержащего ЕпБ(Ар) + тельного сцинтиллятора использован+ 1,1 Р диспергированного в полиметил- пластмассовый сцинтиллятор на основеметакрилате, а и качестве допопни- полистирола. и цевье ид Составитель С.КондТехред М.Хо Ивич енкоКорр ри тор С ед Вктор О вФюТн ПИ Госуд делам и 5, Моск.4аз рственного комит обретений и откр а, Ж-. 35, Раувска Подпита СССРтийнаб д,