Способ измерения интенсивности ядерных делений

(5 б) Ре 8 Ьгоп И.О, ТЬеогегхса 1 Сошраггзоп о 1 гЬе ЕпЬапсей 17 аг 1 апсе апй Ътхп-Саге :1 егЬой Гог Моп 1 гог 1 п Р 1 пГопхщп 1 п 1 азГе, 11 ис 1, 1 пзгг. апй ИесЬ. ч.б 5, Ф 3, 1979, р,589,Ваяегз 1 А. ег а 11 А.Раззок.че Мецйгопз СоппГег Гог Эегегпапаг 1.оп ой Тгапзпгапхсз ъп,НгяЬ Асг.1.ч 1.гу Башр 1 ез. 1 ЕЕЕ Тгапзасг.1.опз оп Бцс 1. Бсх. ч.Б 8-31, 11 1, 1984, р.30. Ф ахаТЕНСИВН(54) СПОСОБ ИЗИЕЯДЕРНЫХ ДЕЛЕНИЙ(57) Изобретениебам измерения инделений (радиацинию), к областии состава делящьлиях. Целью изоб РЕ ится к спосо-. ности ядерных приборостроеля содержания уклидов в издея является по-,отно тенсонноконтхся тени ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ вышение точности и улучшение качест" ва определения интенсивности ядерных делений путем более полного ис" пользования информации, выделения вклада отдельных групп импульсов при размазывании фона групп импульсов меньшей кратности. Сущность способа заключается в том, что замедляют и детектируют нейтроны деления в телесном угле 4, измеряют многомерное распределение с мерностью не менее две длительности интервалов между последовательными нейтронными импульсами, отсчет каждой точки при построении многомерного распределения начинают с каждого нейтронного импульса и об интенсивности делений с различным числом мгновенных нейтронов на деление судят по парамет" . рам многомерного распределения Способ может найти широкое применение при контроле отходов трансурановых элементов, особенно с разной множественностью нейтронов на акт спонтанного деления. 1 ил.Изобретение относится к способам измерения интенсивности ядерных делений (радиационному приборостроению), к области контроля содержания и состава делящихся нуклиддв в образцах.Цель изобретения - повышение точности и улучшенче качества определени 4 интенсивности ядерных делений путем более полного использования ин- ,р фомации, выделения вклада отдельных групп импульсов при размазыВании фона групп импульсов меньшей кратности.,На чертеже приведен пример устройства, реализующего предл,;гаемый способ.Способ измерения интенсивности ядерных делений осуществляется следу 1 ощнм образом. 3 ьедляют и Детектиру 1 от нейтроны Деления В частности 20 от спонтанного деления, в телесном угле 411, измеряот 1 ногсмерное распределение длительностей интервалОВ между последовательными нейтронными имп уль са 1 и причем мернос ть ра С 11 рдде 2 ленив не менее двух, отсчет каждой точки при построении многомерного распределения начинают с каждого нейтроннОго импульса и Об интенсивности ядерных делений с различным числом 3 О мгновеннь 1 х нейтронов на деление -удят по параметрам многомерного распределения. СЯность настОящего способа эаклю чается в следу 1 о ем. Для выявления процесса деления на Фоне обычно при" СУТС ТВ 71 ОЩЕЙ (оП) РЕ Ы 1 ЦИИ ИСП 01.Ь эуется тот фактэ что на ОднО делР ние может Возникать 2, 3 и т,д. нейтронов. Будучи замедлень и детекти 4 О рованы, они дадут пару, тройку и т.д. Гмпульсов (группу импульсОВ крятностю Е), расположенных близко во врРмени При этоьа,ързние расстоярич между нмп 1 тльсями в г группе Во зраают и между последними импульсами составляют пример 1 / Я (где 3 - постоянная релаксации замедленньг нейтронов в ИЗМЕРИТРП 1 НОй СИСТЕМЕ) ЯС 1 О ЭТУ Иив формацию можно извлечь с помощью построения многомерного распределения длительностей интервалов между после довательными нейтронными импульсамиа Двумерное распределение строится сле" дующим Образом Дпите чьего ти сме 1 кных интервалов рассматриваются как, КООр динаты точек на плоскости Ф с уса л вно пронумеровав последовательно появля 1 ащиеся импульсы, первую точкуполучим, измерив длительности междуперВЫМ и вторым (11 ) и Вторым и третьим импульсами (Е ), Вторая точкабудет определяться длительностью между вторым и третьим (1,) и третьими четвертым (С ) импульсами и т.д. Вреэльтате все группы импульсов дадутВклад В распределение (с,с), такчто потери статистики не происходит.Ангичо моно сроиь 3-, 4-мерное и т.д. распределение, Так как вероятность появления группы импулсовс кратностью 1 пропорциональна Е( Я - эФФективность регистрации), то,вероятно, (2-5)-мерное распределениеудовлетворит любую практическую потребность. При этом одновременно мо-.гут быть Выделены все группы импуль.ов с кратностями, не превосходящими(ш+1), где ш " мерность распределенияАппаратурно измерение многомерного распределения может быть осуществлено путем измерения с помощью генератора тактовой чаетрты длительностей.интерваловмежду последовательно поступающими импульсами идальнейшей числовой обработки с помощью ЗВМ,Типичные времена релаксации дляводородсодержащей замедля 1 ощей систе- .мы 1/Я - 80 - 100 щсс-, поэтому тактовая частота может быть выбрана порядка 1 ИГц,Принципиальная блок-схема приборадля измерения двумерного распределения изображена на чертеже. Импульсыс блока детектирования 1 поступаютна циклический счетчик состояний 2,состояния которого обозначены 2.02,4, Игходное состояние счетчика 2.0,Первый импульс с блока детектирования перебрасывает счетчик в состояние 21, вторсй - в состояние 2.2,третий - в 2,3, четвертый - в 2.ч,а пятый возвращает в состояние 2.1.Импульсы, соответствующие переходуиз одного состояния в другое, явля"ются старт-стоповыми иы 1 ульсами дляадресных счетчиков 3, 4, 5, 6, насчетный вход которых подаются импульсь 1 с кварцевого генератора 7 с так"товой частотой 250 КГц, что соответствует интервалу 4 мкс между тактовыми импульсми.Емкость счетчиков 3-6 Вь,брана равНОй 0-99 е Таким Образому максимальнО35 40 45 50 измеряемое время между импульсами,поступающими с блока детектирования,составляет 100 4 = 400 мкс. При превышении этого времени в счетчике сохраняется число 99, Дна счета, последовательно набранные в первом 3 ивтором 4 адресном счетчике, составляют адрес Ат, что соответствует координатамС в двумерном распределении, па которым при переходе циклического счетчика из второго втретье состояние добавляется 1,Анало-.гично, адрес Аобразован счетами,набранными в третьем 5 и четвертом 6адресном счетчиках.Использование двух пар счетчиковпозволяет избежать потерь информациипри считывании адреса в ЭВМ 8. Послесчитывания адреса и добавления понему 1, соответствующие пара счетчиков сбрасывается, и процесс набораинформации продолжается,В настоящее время проведен расчетметодом Монте-Карло плотности двумерного распределения 11 в точке, соответствующей нулевому адресу (О-4 мкс) для двух случаев:в первом случае с датчика поступаютв секунду 100 единичных и 10 групппарных импульсов; во втором случае кним прибавляется 1 группа из трех импульсов, Единичные импульсы и первыеимпульсы групп образуют независимыепуассоновские потоки. Положение импульсов в парах и тройках определяетфся постоянной релаксации % = 10 сВ первом случае иэ-за случайных совпадений единичных и парных импульсовЩО,О)= О,Э мс , ва втором - иэ-задобавки тойньтх импульсов У(0,0)=2,0 мс , те. в 6,5 раз больше,хотя полная интенсивность импульсовизменилась всего са 120 до 123 ст.е. на 2,5%,Интенсивность отдельных групп может быть оценена разными способами, Например., двумерное распределение И (й ,) имеет следующий характер, Относительно слабо меняющееся распределение вдали ст осей координат обу" словлено единичными импульсами. Вбли, зи осей координат происходит резкое повышение И, обусловленное парными импульсами. Еще более резкий рост наблтодается в начале координат - он обусловлен тройными импульсами. 5 10 15 20 25 30 В ттриведецном выше примере фон случайных совпадений единичных и парных импульсов цамцагс ттеньше эффекта от тройных импульсов (О,З пратив 2,0 мс ) и в первом приближении вообще может це учитываться, Следующее па точности приближение включает экстрапслятттоо фоца парных импульсов вдоль осей координат со зна-чеций 1) Ъ13 к нулю и вьтчитание его. Ацалагтщцс определяется интенсивность парных импульсов (число импульсов в области распределения вдоль осеи координат), либо пренебрегая фаном единичных импульсов, либо экстраполируя этот фац к осям из области вдали ат осей координат. Импульсы, оставшиеся после определения тройных и парных ттьтульсов, относятся к единичным.Как видна иэ этих рассуждений и приведеццого примера, возможность определеция интенсивности тройных импульсов на фоне двойных улучшается (1 ца фоне 10 икп/с в известном способе и 2,0 на Фоне О,.Э мс по плотности распределения в настоящем способе), чта приводит к уточнению отношения интецсивттсстей парных и тройных импульсов, и как следствие, пс" лучению более точной информации о качестве делений, которое характеризуется распределением числа нейтронов на акт деления, и уметтьшеттттто погрешности измерения. Отношения интенсивностей групп импульсов с разной кратностью можно использовать для разделения вклада известных нуклидав,В принципе могут быть разработаны более сложные математические методы, которые могут даже составить предмет специальной математической теории.В лтобом случае процедура абработ" ки может сопровождаться предварительной градуировкой установки.Настоящий способ может найти широкое применение при контроле отходов трансурановых элементов, особенно с разной множественностью цейтранон ца акт спонтанного деления, таких, как плутоний, ктюрий,калифорний. Может найти применение также при измерении саморазицожения ца быстрых нейтронах Формула изобретения Способ измерения интенсивности ядерных делений, включатощий замедле144542 Составитель И.Даниловдактор ЕМесропова Техред И.оданич Корректор Л.Патай Заказ 4331 Подписное омитета ССС открытийкая наб., д нног енийРа Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 яие и детектирование нейтронов делейия в телесном угле 4 Т, о т л и ч аь щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и улучшения качества определения интенсивности ядерных делений, измеряют многомерное с меркостью не менее двух распределение длительностей интервалов между пос:ТиражВНИИЛИ Государствпо делам изобреЗО 35, Иосква, Ж-З ледоватальными нейтронными нмпульсамн, отсчет каждой точки при построении многомерного распределения начинают с каждого нейтронного импульсаи об интенсивностях делений с различным числом мгновейных нейтронов наделение судят по параметрам многомерного распределения .