Измерение нейтронных потоков

Измерение нейтронных потоков [c.514]

В нейтронографии используют дифракцию медленных (тепловых) нейтронов. Так называют замедленные нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии с ядрами замедлителя. При обычной температуре наиболее вероятная энергия тепловых нейтронов составляет около 0,025 эВ. Источником тепловых нейтронов обычно служит тепловая колонна ядерного реактора. Для нейтронографических исследований используют мощные источники нейтронов — высокопоточные ядерные на медленных нейтронах и импульсные реакторы. Возможности нейтронографии расширяются с усовершенствованием методов получения и детектирования нейтронных потоков, точного измерения их энергии до и после взаимодействия с исследуемым веществом, разложения нейтронного излучения в спектр по энергии. [c.205]

Закрыв рабочий сосуд кадмиевым экраном, повторяют измерение нейтронного потока от образца. По полученным данным рассчитывают максимальную ошибку от поглощения нейтронов анализируемым материалом. Оценивают ошибку метода и его чувствительность. [c.360]

Управление реакторами полностью автоматизировано. Контроль процесса осуществляется при помощи ионизационных камер, расположенных чаще всего непосредственно за отражателем нейтронов и предназначенных для измерения нейтронных потоков в широких пределах. В ионизационных камерах в качестве материала, чувствительного к нейтронам, используются изотопы В1°илии , нанесенные на электроды камеры (камеры с твердым покрытием), либо газ—фтористый бор ВРд, заполняющий камеру. [c.255]

Длина волны де Бройля нейтрона близка по порядку величины размерам молекул, поэтому нейтроны тормозятся веществом (например, тяжелой водой ВаО). Измерение дифракции потока нейтронов (обычно для твердых препаратов) проводится, как правило, с помощью борфторидных счетчиков (в результате ядерной реакции °бВ + оП—>- зЬ1 + 2Не образуются а-частицы, которые можно обнаружить обычными методами). [c.75]

Влияние на интенсивность и спектр вторичного излучения физико-химических свойств материала контролируемого объекта (см. 7.5) дает возможность проводить их контроль, причем чаще всего ионизирующие излучения используют для измерения физических свойств, связанных с плотностью и составом материала. Аппаратура радиационного контроля качества применяется для измерения плотности, концентрации определенного вещества (элемента) в смеси или химическом соединении, расхода вещества, и для обнаружения наличия того или иного вещества в каком-то объеме. Контроль физических свойств проводят по прошедшему или отраженному излучению, а также по наведенной или собственной радиоактивности материала. Одним из перспективных методов радиационного контроля материалов является применение нейтронных потоков и наиболее чувствительных — радиационных методов избирательного контроля содержания определенных химических элементов. [c.353]

Для контроля частоты и амплитуды вибраций элементов активной зоны используется метод, основанный на анализе шумов нейтронного потока с по -мощью ионизационных камер, размещаемых вне корпуса. В этом случае регистрируют флуктуации нейтронного потока, порожденные колебательными перемещениями элементов активной зоны реактора, влияющими на параметры нейтронного поля в реакторе и вокруг него. Однако при этом не обеспечивается измерение амплитуды и частоты вибраций отдельных элементов активной зоны и внутрикорпусных устройств, не возмущающих нейтронный поток. Выделение составляющей нейтронного шума, обусловленной вибрацией определенного элемента регулирования, возможно на основе совместной обработки разнородных сигналов, например, с акустического преобразователя и датчика нейтронного потока. [c.260]

Пример 5.8. Какую эффективную дозу получает персонал за 6 часов, если измеренная плотность потока нейтронов Е =14 МэВ) на рабочем месте составляет Ф = 5 нейтр./(см - с) Поле излучения изотропное. [c.59]

Дозиметрия нейтронов чрезвычайно осложняется из-за того, что нейтронный поток почти всегда сопровождается другой радиацией, главным образом у Излучением. Одновременное присутствие излучений с высокой и низкой плотностью ионизации порождает чрезвычайно сложные проблемы как при измерении доз, так и при интерпретации экспериментальных данных. Взаимодействие нейтронов с веществом зависит от их энергии в гораздо большей степени, чем взаимодействие с веществом электромагнитного или других видов излучений. Поэтому необходимы как дозовые, так и спектральные измерения. [c.122]

Радиометр для измерения плотности потока тепловых нейтронов на фоне потока у-квантов [c.203]

Радиометр для измерения плотности потока быстрых нейтронов ( б) на фоне потока квантов [c.203]

Фотонейтронный метод. В результате реакции (у, п) образуется поток нейтронов, интенсивность которого пропорциональна содержанию ядер, принимающих участие в реакции. Возникший поток нейтронов, обычно небольшой по интенсивности, с помощью современных методов ядерной физики можно надежно измерить на фоне более интенсивного у-излучения [123]. Метод, в основе которого лежит измерение интенсивности потока нейтронов, образующегося при облучении анализируемых образцов потоком у-квантов, получил название фотонейтронный . [c.87]

Определение проводится непосредственным измерением интенсивности потока нейтронов нейтронными счетчиками или по активности детектора нейтронов, активированного прошедшими через него нейтронами. Такими детекторами могут служить радий, марганец и т. п. элементы с большим сечением захвата нейтронов, в которых под действием нейтронов возникают радиоактивные изотопы. [c.535]

Определение проводится последовательным измерением интенсивности потока нейтронов от эталонного и анализируемого образцов графически или по формуле [c.538]

Нейтронную дозу следует, вообще говоря, измерять на основе принципа Брегга — Г рея в маленьком газовом объеме внутри очень большого (по сравнению с пробегами всех вторичных частиц) пространства, заполненного веществом, эквивалентным по составу газу. К сожалению, этот принцип очень трудно использовать в практической дозиметрии. Поэтому нужно остановиться на практически выполнимых методах, с помощью которых нельзя произвести дозные измерения в буквальном смысле слова, но они дают возможность определить, например, нейтронный поток (число нейтронов на 1 см в 1 сек). Для осуществления этого рода измерений используются ядерные реакции с изотопами, которые имеют большие сечения, как, например, бор, кадмий, неодим, иридий, индий. Кроме знания величины нейтронного потока, необходимы также сведения об энергетическом распределении нейтронов. [c.146]

Для измерения интенсивности нейтронного потока следует принять во внимание ослабление потока нейтронов в слое вещества. Этим можно пренебречь, если взять образец достаточно малых размеров (меньше 1 мм). В этом случае ошибка в определении величины потока нейтронов не превысит 1%. [c.565]

Принцип Брэгга — Грея для ионизационной полости, применимый также в случае ионизации в нейтронном потоке, позволяет рассчитывать поглощенную дозу по ионизационным измерениям. [c.92]

Онисание метода. Нейтронно-активационный анализ химических элементов основан на измерении величины радиоактивности различных типов, индуцированной нейтронным потоком на элементы, присутствующие в образце. Систематический аналитический процесс, описанный в данной Статье, позволяет определить ряд микроэлементов в нефтях или битумах из навесок до 1г. [c.51]

При потоке нейтронов, постоянном в течение облучения, первые три метода дают совпадающие результаты, а последний, если не приняты специальные меры для стабилизации скорости течения воды, значительно увеличивает разброс результатов. Методы простого суммирования числа отсчетов оказываются неудовлетворительными из-за нарушения пропорциональности между измеренной дозой нейтронов и наведенной активностью В случае переменной интенсивности нейтронного потока для регистрации импульсов от счетчика нейтронов необходимо использовать интегрирующую цепочку с постоянной времени, равной среднему времени жизни радиоизотопа (10,6 сек) [339]. [c.294]

Учитывая интенсивность нейтронного потока, поглощаемого атмосферой, и общее количество обменивающегося с ней углерода биосферы и океанов, можно найти, что в них содержание должно отвечать около 10 распадам в минуту на 1 г углерода. Неточность этой величины вызвана неточным знанием общего количества обменивающегося углерода и интенсивности нейтронного потока. Измерения дали 10,5 р-распадов в минуту для свеже-образующегося метана биологического происхождения (из канализационных газов) и гораздо меньше для метана из нефтяных скважин. Термодиффузионное концентрирование тяжелого изотопа из первого дало одновременно значительное увеличение радиоактивности тяжелой фракции, закономерно растущее с увеличением содержания О , тогда как тяжелая фракция из метана нефтяных скважин, изолированного от изотопного обмена, такого роста но обнаруживала. Таким образом, теоретические предположения получили достаточно надежное опытное подтверждение. [c.62]

Учитывая интенсивность нейтронного потока, поглощаемого атмосферой, и общее количество обменивающегося с ней углерода биосферы и океанов, можно найти, что в них содержание С должно отвечать около 17 распадам в минуту на 1 г углерода [201]. Неточность этой величины вызвана неточным знанием общего количества обменивающегося углерода и интенсивности нейтронного потока. Измерения дали в среднем 15 -распадов в минуту для углерода современного происхождения. Таким образом, теоретические предположения получили достаточно надежное опытное подтверждение. [c.47]

Нейтроны не имеют заряда, поэтому они чрезвычайно слабо взаимодействуют с электронами, и первичная ионизация, вызываемая нейтронами, пренебрежимо мала. Взаимодействие нейтронов с веществом практически определяется взаимодействием с ядрами, которое включает в себя упругое и неупругое рассеяние, такие ядерные реакции, как (тг, у), п, р), (п, а), (п, 2п), и деление. Эти процессы кратко рассматривались в гл. II и более подробно будут обсуждаться в гл. X. Здесь же только укажем, как процессы взаимодействия с ядрами могут быть использованы для обнаружения нейтронов и измерения их потоков. Для детекции быстрых нейтронов часто применяются протоны отдачи, возникающие при упругом рассеянии нейтронов в водородсодержащих веществах. Если на достаточно толстый слой парафина падают нейтроны с энергией 1 Мэе, то из слоя выходит около 7 протонов на каждые 10 нейтронов. При изменении энергии нейтронов отношение числа протонов к числу нейтронов изменяется приблизительно пропорционально энергии нейтронов. Энергия наиболее быстрых протонов отдачи равна энергии нейтронов. [c.121]

Основным узлом установки является нейтронный дифрактометр, назначением которого является измерение интенсивности рассеянного образцом нейтронного потока в зависимости от угла рассеяния. [c.204]

Дополнительными являются стандарт ASTM Е184 Рекомендованная практика по влиянию высокоэнергетического облучения на механические свойства металлических материалов и стандарт ASTM 261 Измерение нейтронного потока методами активации , который дополняется стандартами по дозиметрии. [c.419]

Кроме перечисленных единиц, для измерения нейтронного потока часто употребляется единица /ш/, представляющая собой произведение плотности нейтронов число тепловых нейтронов 1см - ) на скорость нейтронов см сек) и на время облучения сек.). Размерность единицы —число нейтронов 1сл1". [c.8]

Активационный метод позволяет проводить измерения нейтронных потоков в очень щироком диапазоне интенсивностей. Подбирая вещества с высокими или низкими сечениями захвата иейтронов, можпо измерить практически любые нейтронные потоки. [c.123]

Мы заканчиваем настоящую главу замечанием относительно размерности нейтронного потока и плотности столкновений. Обычно нейтронную плотность измеряют количеством нейтронов в 1 см . Таким образом, если скорость нейтронов дана в сантиметрах в секунду, то единица измерения потока есть нейтр/см -сек. Если нейтронное микроскопическое сечение дано в квадратных сантиметрах и ядерные плотностп — в количестве ядер на 1 см , то макроскопическое поперечное сечение 2 выразится в см ) и плотность соударений — в соударениях на см -сек ). Чтобы получить представление о порядке этих величин, используем данные примеров ( 2.4г) [c.47]

Измерения искагкепия потока необходим . для онределения эффективной температуры нейтронов Мы определим ату температуру как такую величину, которая, если ее подставить в выражеппо (4.171), дает наименьшее отклонение распределения Максвелла — Больцмана от рассчитанного потока (сплошная линия) в области 0< а < 35. Отношение эффективной температуры нейтронов к температуре замедлителя Г,У Г,у приведено на рис. 4.26 для первых двух случаев. В последнем случае (.4 = 9, к = 2 ) это отношение опущено, поскольку ноток так сильно отличался от распределения Максвелла— Больцмана, что сама идея введения эффективно температуры нейтронов теряла смысл. Было найдено, что линейная зависимость в да [c.96]

Для получения фотонов такой энергии иеоб.кодимы специальные установки, которые затрудняют измерение интенсивности потока нейтронов. Энергия у -квантов радиоактивного распада не превышает 3 Л1 ай, [c.357]

Экспериментальный метод определения эффективного сечения данного вещества методом активации основан на измерении активности тонкой фольги исследуемого вещества. В тонком образце вещества интенсивность (или поток) нейтронов можно считать постоянной. Если V — объем поглощающей фольги, то при нейтронном потоке Фс за 1 сек поглощается У ЕаФс нейтронов. При поглощении каждого нейтрона возникает радиоактивное ядро, поэтому выход возникающего радиоактивного изотопа составляет 1 2аФс в 1 сек. Одновременно в процессе облучения происходит распад радиоактивных ядер с эффективной константой распада Я. Этот нестационарный процесс описывается дифференциальным уравнением [c.614]

Хотя нейтронный поток в генераторах на несколько порядков слабее, чем в атомном реакторе, активационный анализ с применением быстрых нейтронов имеет преимуш ество экспрессности, поскольку он нацелен на получение и измерение активности только короткоживуш их изотопов брома Вг Е — 0,51 Мэв) [155, 183], 79тВг (Еу = 0,21 Мэв) [732,919] и ранее упоминавшегося °Вг. Микроскопическое сечение реакции образования Вг с участием нейтронов с энергией 3 Мэв и естественной смеси изотопов составляет 2,27 барн [722]. Эффективное сечение реакции образования Вг из " Вг в результате п, 2я-ироцесса составляет 1,1 барн. Изотоп Вг также образуется из Вг, но в результате п,я -процесса. Время облучения при определении по этим изотопам составляет "всего 10—20 сек., а при получении Вг активация ведется около 20 мин. [c.156]

В случае измерения долгоживущих изотопов чувствительность можно повысить за счет времени облучения и измерения. Для короткоживущих изотопов время облучения и измерения лимитирутся их распадом. Поэтому путь повышения чувствительности — увеличение нейтронного потока. Здесь возможности очень широкие, так как при облучении превращается (реагирует) ничтожная доля атомов. [c.18]

Поскольку большинство обсуждаемых в разд. IV данных по воде и ионным растворам получено методом ВП, рассмотрим обычную обработку только такого рода данных. Спектр ВП записывается в течение времени, необходимого для накопления одиночных импульсов в количестве, достаточном для определения спектральных характеристик с желаемой статистической точностью. Импульсы, соответствующие ВП-спектру, распределяются по следующим один за другим вре-менньш каналам (обычно шириной от 28 до 64 мкс) многоканального анализатора Время измерения спектра определяется нейтронным потоком реактора, измерительной аппаратурой и желаемой статистической точностью. Для получения данных, приведенных в следующем разделе, использовали реактор с умеренным потоком нейтронов время измерения спектра обычно составляло 16 ч. [c.235]

Единица измерения плотности потока ионизирующих частиц или квантов в соответствии с ГОСТ 8848—63 — число частиц в секунду на 1 м . Сокращенные обозначения для различных видов частиц и у-квантов а-члсшп сек-м -, [З-частиц/сек-ж нейтроны/секу-квант/сек-л . [c.239]

Количественное определение содержания элехмента в анализируемом образце может быть выполнено либо абсолютным методом расчета, основанном на применении приведенной выще формулы (1), либо эталонным методом. Зная активность радиоактивного изотопа и значения /, Оак, I и Я, входящие в формулу (1), можно вычислить количество искомого элемента. Однако абсолютный метод обладает рядом недостатков и дает малую точность. Это обусловлено трудностями точного измерения интенсивности потока нейтронов в котле, который к тому же недостаточно стабилен. Для расчета абсолютной активности образца Л( необходимо знать точную схему распада изотопа, которая не для всех изотопов известна. [c.58]

По первому способу применяются ядерные реакции типа (л, т). приводящие к образованию радиоактивных изотопов. После облучения анализируемого вещества стандартной дозой медленных нейтронов анализируют наведенную радиоактивность (интенсивность, вид и энергию излучения), по которой судят о составе вещества. Этот способ, называемый активационным анализом можно эффективно использовать для выборочного определения содержания микропримесей элементов, обладающих большим поперечным сечением активации (кобальт, золото, марганец, редкоземельные элементы и др.). Для непрерывного автоматического контроля состава вещества данный способ мало пригоден так как для получения наведенной активности продуктов реакции (/г, у), достаточной для надежного измерения, необходимы интенсивные нейтронные потоки (10 нейтр/см -сек и выше), а сам анализируемый технологический продукт становится более или менее радиоактивным. [c.145]

Велькер в первых работах, посвященных фосфиду индия, описал возможность приготовления диодов и триодов на его основе. Поверхностно-диффузионный транзистор, впервые изготовленный из фосфида индия, дойазал возможность создания на его основе прибора, усиливающего электрическую мощность. Эффективность InP как материала для солнечных батарей выше э4х )ективности кремния, антимонида алюминия и сульфида кадмия. Предпринимались попытки измерения интенсивности нейтронных потоков при помощи фосфида индия. Кроме того, InP перспективен как материал для квантовых генераторов. [c.149]

ЯХ. после ниедения поправки на распад. В этом относительном методе не надо знать истинных значений нейтронного потока, сечения реакции, распространенности изотопа, атомного веса, числа Авогадро и времени облучения 1см. уравнения (4) и (6)], поскольку они идентичны для образца и эталона 11 поэтому сокращаются. Аналогичным образом не имеет значения и эффек-тн1шость счета, поскольку она одинакова в обоих случаях. Таким образом, Д.1Я данного времени измерения отношение активности образца к актхгвности эталона ранно отношению веса элемента в образце к весу элемента в эталоне [c.266]

Проведение экспериментов с нейтронами требует специальных устройств, которые можно подразделить на две основные группы 1) средства для облучения образцов в областях с высоким нейтронным потоком (включая пневмопочту) и 2) различные каналы для вывода нейтронных пучков за пределы реактора это нужно, например, для таких целей, как изучение различных структур при исследовании дифракции нейтронов, для (п, у)-спектроскопии и измерений нейтронных сечений. Большие и дорогостоящие урановые аппараты с графитовым замедлителем и воздушным охлаждением (такие, как Х-10 в Окридже, ВЕРО в Харуэлле, BGRR в Брукхэвене) дают довольно умеренные потоки (до 10 Исм -сек), но при этом очень удобны для одновременного проведения большого числа экспериментов, так как в них можно установить много каналов и приспособлений для облучения. Для небольших институтов наиболее экономичными и удобными являются реакторы бассейнового типа, топливом в которых служит обогащенный уран (20—93% а замедлителем, теплоносителем, [c.377]