Способ определения искажений величины потока и формы энергетического спектра нейтронов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
Совэ Советских Социалистических Республик(бт) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04.0780 (21) 2951366/18-25с присоединением заявки ИУ(23) ПриоритетОпубликовано 0731.82. Бюллетень Мя 1Дата опубликования описания 070132 рц,(З а 01 т 3/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийаявитель 4) СПОСОПОТОКА РЕДЕЛЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРНЕЙТРОНОВ Изобретение относится к радиационной технике, точнее к технике измерений потоков и энергетических спектров нейтронов, а именно к технике прецизионных измерений потоков и энергетических спектров нейтронов, образующихся в реакции В(й,п)ЗНе при работе на ускорителях дейтронов,Современное реакторостроение предь являет высокие требования к точности экспериментально определяемых значений ядерно-физических констант. Техника измерения ядерно-физических констант требует, в свою очередь, точного знания как полного потока, так и энергий, падающих на образец нейтронов. Нейтроны получаются в реакции 0(й,п) Не, при этом пучком дейтронов облучаются твердые дейтеросодержащие мишени. В результате реакции дейтерия на дейтерии могут образоваться как нейтроны, так и протоны, причем вероятности (Й,п) .и (Й,р)-каналов известны с высокой точностью 1.Промышленные твердые мишени состоят из слоя Т 1 с абсорбированным вдейтерием, нанесенного на поду из Мо, ю. Из-за торможения ронов в материалах и наличия зависимости энергии образующихся нейтронов от энергии дейтронов необходимо использование мишеней с минимальновозможной толщиной дейтеросодержащегослоя Т 1. При этом толщина дейтеросодержащего слоя может составлять малую долю от величины пробега дейтронов, Тогда в процессе облучения происходит непрерывное накопление дей- О тронов пучка в глубине подложки,Это приводит к тому, что поток. нейтронов постепенно обогащается низкоэнергетической компонентой, обязанной 0(й,п) Не-реакции дейтронов 5 меньшей энергии с накопившимся дейтерием, так как происходит постепенное искажение формы спектра нейтро"нов.Известны методы для измерения О спектров и потоков нейтронов 2)и 3),Эти методы не обладают разрешением, необходимым для выделения.низкоэнергетической компоненты нейтронного потока (не лучше 6 при удов летворительной эффективности регистрации). Методы измерения энергиейнейтронов по времени пролета обладают достаточным разрешением, нотребуют импульсного потока частиц, О что резко снижает средний ток пучка.Кроме того, импульсное прерывание пучка технически реализовано не на всех ускорителях.Известен метод сопутствующих гелионов, возникающих в реакции Р (с 1,п) Не (41 .Он может быть использован лищь при энергиях дейтронон, не превышающих сотен кэВ. Применение его при энергиях порядка нескольких МэВ требует использования дейтеросодержащих мишеней из материала с малым Е, что резко ограничивает ток пучка на мишени.Известны метод регистрации нейтронов.при помощи ядерных расщеплений 51 и метод пороговых радиоактивных 15 индикаторов (61.Однако эти методы имеют совершенно недостаточное энергетическое разрешение.Наиболее близким к предлагаемому Я является способ определения искажений величины потока и формы энергетического спектра нейтронов и реакции Р(й,р) Не н процессе облучения твердых дейтеросодержащих мишеней с толщиной дейтеросодержащего слоя менее пробега дейтронов путем регаст" рации протонов, образующихся в реакции Р(й,р) Н. Способ заключается вЭтом, что мишень переворачивают подложкой к пучку и проводят повторное облучение. При этом образующиеся в повторном облучении нейтроны обязаны (Й,п)-реакции лишь на дейтерии, накопившемся в материале подложки (71. 35Недостатком этого метода является удвоение времени измерений. Кроме того, абсолютное повторение таких условий облучения, как острота фокусировки пучка, степень охлаждения 40 мишени, количество нагара на поверхности мишени и пр., является практически невозможным. Поэтому точность этого метода не может считаться удовлетворительной. 45Цель изобретения - повышение точности измерения характеристик. потока нейтронов эа счет определения количества и спектрального состава нейтронов, образующихся в результате накопления дейтронов пучка в подложках мишеней, а также удешевление способа.Поставленная цель достигается тем, что в способе определения искажений величины потока и формы энергетического спектра нейтронов из реакции 0(й,п)3 Не в процессе облучения твердых дейтеросодержащих мишеней с толщиной дейтеросодержащего слоя менее пробега дейтронов путем регист- Я рации протонов, образующихся в реакции Р(й,р) Н, детектор протоновЬрасполагают под углом 114-120 к направлению пучка дейтронов, падающих на мишени, измеряют энергетичес- у кий спектр протонов, образующихся по всей глубине пробега дейтронов.Величину потока и форму спектра нейтронов получают из спектра протонов путем расчета с использованием известных данных по величинам сечений (й,р) и (Й,п)-реакций и энерге" тических потерь для дейтронов и протонов.Угол расположения детектора выбран из требования наилучшего разделения двух пиков, соответствующих протонам из реакции Р(с 1,р)3 Н, на содержащемся н слое титана и на накапливающемся н глубине подложки дейтерии, а также максимального отделения их ос частиц из реакций С(б,р) С иь О(а,р)" О.На фиг. 1 представлена схема ре" гистрации протонов из твердых мишеней при энергии Ес 1 = 1,2 МэВ; на фиг. 2 - спектры протонов, образующихся при облучении дейтеротитановой мишени на молибденовой подложке с толщиной титанового сорбента . и подложки 0,001 мм и 0,3 мм соответственно дейтронами с энергией 1,2 МэВ; на фиг. 3 и фиг. 4 - рассчитанные из спектров нейтронов потока и распределение по энергии нейтронов, образующихся в процессе накопления дейтерия в подложке мишени в зависимости от времени облучения.Протоны, образующиеся н мишени 1 по всей глубине пробега дейтронов, пройдя коллимирующие диафрагмы 2, тормозной фильтр 3, регистрируются полупроводниковым детектором 4 (фиг. 1). Сигналы с детектора 4 поступают на регистрирующую аппаратуру 5. Толщина фильтра выбрана так, чтобы затормозить дейтроны, рассеянные на поверхности мишени. Изображенный сплошной линией спектр на фиг. 2 измерен через 19.5 час работы, а штриховой линией изображена меняющаяся часть его н начале облучения. В спектрах протонов отчетливо выделяются пики следующих реакций: 6 и 7 - фО(б,р)О на кислороде, находящемся н материале мишени; 8 - Р(й,р) Н на дейтерии, накопившемся в подложке мишени; 9 - Р(д,р) Н на дейтерии, сорбиронанном н слое титана;10 - С(с 1,р) С на углероде нагара. Индексы а и б на фиг. 3 и 4 соответствуют различным температурным режимам работы мишени. За 100 принята величина потока нейтронов от стандартной мишени с толщиной титанового сорбента 0,001 мм.Использонание предлагаемого способа определения величины потока и формы спектра нейтронов, образующихся из реакции Р(й,п) Не н результа- те накоплений дейтерия н подложке твердой дейтеротитаноной мишени, обеспечинает по сравнению с известными следующие преимущества.Получение указанных данных непосредственно в процессе облучения ми" шеки позволяет повысить точность результатов за счет автоматического учета таких меняющихся факторов, как, например ток и фокусировка пучка.Кроме того, устраняется необходимость проведения самостоятельного эксперимента по определению фона, т.еполное время эксперимента сокращается в 2 раза.Возможность определять в процессе облучения толщину нагара углерода на мишени и величину потока фоновых нейтронов от реакции "1 С(б,п) 9 Я(0= = -0,28 МэВ), оказывающих заметное влияние в условиях реального экспе римента.Возможность осуществлять в ходе работы одновременный контроль величины н спектра потока нейтронов из реакции Р(й,п)- Не в титановом слое. 2 О Метод может быть применен в тех областях науки и техники, где необходимо значение точных величин потока и спектра нейтронов, например в технике измерений сечений ядерных реакций относительным способом при различной энергетической зависимости сечений сравниваемых ядер.30формула изобретенияСпособ определения искажений величины потока и формы энергетического спектра нейтронов из реакций 0(й,п)з Не в процессе облучения твердых дейтеросодержащих мишеней с толщиной дейтеросодержащего слоя менеепробега дейтронов путем регистрациипротонов, образующихся в реакцииО(й,р) Й, о т л и ч а ю щ и й с я3тем, что, с целью повыаения точностиизмерения характеристик потока нейтронов за счет определения количества и спектрального состава нейтронов,образующихся в результате накоплениядейтронов пучка в подложках мишеней,а также с целью удешевления способа,располагают детектор протонов подуглом 114-120 к направлению пучкадейтронов, падающих на мишень, и измеряют энергетический спектр протонов, образующихся по всей глубинепробега дейтронов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вепц 11 е В.1 . е 1 а 1. Бцс 1 РЬув 1 св 1972, А. 192,609.2. Патент США 9 3581091 кл.250-831, опублик, 1971.3. Патент США В 2767324 кл,250831, опублик. 1956.4. Андреев Е.А. и др.-фПриборыи техника эксперимеита 1 ф, 1972,9 1, с. 72.5. Патент США В 3129329 кл.25083.1, опублик. 1964.6. Патент США В 3029343 кл. 25083.1, опублик, 1962.7. Бабенко Ю.А. и др.-фЯдернаяфизикаф, 1970, 11, вып. 5, с. 1006896587 Х Ю Ф РР Ф Ю ф р Рреж вуаюв ю Щ 4 У 4 Х ФУ ФХ Зиераия нейтромо 8 Рж 4 Составитель С, КондратенкоТехред Е. Харитончик Корректор М. Шароши Бе акт я Тираж ИПИ Государст по делам иэобр Москва, Ж, аказ 11693 ВНИ ПП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,ил
СмотретьЗаявка
2951366, 04.07.1980
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6710
СЕЛИЦКИЙ ЮРИЙ АРКАДЬЕВИЧ, СОЛОВЬЕВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, ФУНШТЕЙН ВАДИМ БОРИСОВИЧ, ХЛЕБНИКОВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01T 3/00
Метки: величины, искажений, нейтронов, потока, спектра, формы, энергетического
Опубликовано: 07.01.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-896587-sposob-opredeleniya-iskazhenijj-velichiny-potoka-i-formy-ehnergeticheskogo-spektra-nejjtronov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения искажений величины потока и формы энергетического спектра нейтронов</a>
Предыдущий патент: Резонансный детектор
Следующий патент: Зеркально-линзовый объектив зрительной трубы
Случайный патент: Установка для формовки и выбивки коробов