Блок детектирования эквивалентной дозы смешанного гамма- нейтронного излучения

 

Изобретение относится к технике измерения ядерных излучений, более конкретно к блокам детектирования эк Бивалентной дозы смешанного гамманейтронного излучения. Целью изобре тения является одновременное ние эквивалентных доз гамма-нейтронного излучения в одной и той же точке радиадарнного поля излучения, а Taiose уменьшение погрешности измерения эквивалентной дозы в стационарных и импульсных полях смешанного гамма-нейтронного излучения. Цель достигается тe, что блок детектирования содержит замедлитель и размещенный в нем детектор тепловых нейтронов , на основе сцинтилляционного датчика, имеющий одинаковую дозовую чувствительность к нейтронному и гамма-излучению. Сцинтиллятор датчика состоит из основного сцинтиллятора и дополнительного сцйнткллятора на основе полистирола, имеющего определенную массу. Изобретение дает эффект, обусловленный использованием одного прибора вместо двук при измерении эквивалентной дозы смешанного излучения, I з.п. ф-ль, 2 нл,, I табл. е SS

СОЮЗ СОЯЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 01 Т 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

C (46) 30.05.92. Бюл. Р 20

I(21) 4068805/25 (22) 31.03.86 (72) М.И.Арсаев, П.А.Белоусов и В.А.Красников (53) 621.387.426(088.8) (56) ТУ на дозиметр ДРГЗ-03 ЖШ.2,806.

386. ТУ.

Измеритель мощности эквивалентной дозы нейтронов КДН-2 ТО ЖШ.2.805.

359.ТО. (54) БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДОЗЫ СМЕШАННОГО ГАММА-НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. (57) Изобретение относится к технике измерения ядерных излучений, более конкретно к блокам детектирования эквивалентной дозы смешанного гамманейтронного излучения. Целью изобретения является одновременное измерение эквивапентных доз гамма-нейтронного излучения в одной и той же точ« ке радиационного поля излучения, а такыре уменьшение погрешности измерения эквивалентной дозы в стационарных н импульсных полях смешанного гамма-нейтронного излучения. Цель достигается тем, что блок детектирования содержит эамедлитель и размещенный в нем детектор тепловых нейтронов на основе сцинтилляционного датчика, имеющий одинаковую дозовую чувствительность к нейтронному и гамма-излучению. Сцинтиллятор датчика состоит из основного сцннтиплятора и дополнительного сцинтиллятора на основе полистирола, имеющего определенную массу. Изобретение дает эффект, обусловленный испольэовани- ® ем одного прибора вместо двух при иэ- /р меренни эквивалентной дозы смешанного. излучения, I з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

I367721

2 ствуя с веществом сцинтилляционных детекторов 4 и 5, преимущественно с веществом основного.сцинтилляционного детектора 4, вызывает образование потока фотонов, который по свето- воду б достигает фотокатода ФЭУ 7, где преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный эквивалентной дозе нейтронного излучения. При выборе необходимой массы дополнительного сцинтиллятора 5 можно. добиться того, что полный световой поток от обоих сцинтилляционных детекторов 4 и 5, а следовательно, и суммарный электрический заряд на единицу эквивалентной дозы будет одинаков для нейтронного и гамма-излучения.

Примером конкретного выполнения

2р блоков детектирования эквивалентной дозы смешанного гамма-нейтронного излучения является блок детектирования, содержащий замедлитель шаровой формы из полиэтилена с прослойкой иэ

2á кадмия между внутренней и внешней частями эамедлителя, и с размещенным и центре внутренней части замедлителя сцинтилляционным детектором, Последний состоит из основного сцннтилля30 ционного детектора, представляющего собой светосостав, диспергированный в полиметнлметакрилате, и дополнительHoIo сцинтилляционного детектора на основе полистирола. Основной и дополнительный детектор соединены между собой оптическим. клеем и посредством световода сочленяются с фотокатодо.вым ФЭУ. Световод служит для улучшения сбора света от сцинтилляционного ап детектора, уменьшения влияния техно логического разброса в массе дополни . тельного- сцинтилляционного детектоо» ра, а также для восполнения массы замедлителя в полости замедлителя, 4> где размещается сцинтилляционный дат и чик. !

Чувствительность дополнительного а- I сцинтиллятора к гамма-излучению gg я. связана с массой этого сцинтиллятора во 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 rамманейтронного излучения в одной и той

me 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.I 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

I 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 вэаимодеи ствуя 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 пропорциои лен поглощенной дозе гамма-излучеии через сигнальный разъем 9 электриче .кий заряд передается для дальнейшей обработки. Высокое напряжение, иеоб ходимое для работы ФЭУ 7, подается на высоковольтный разъем 3, Нейтроны, попадая в блок детекти рования, замедляются в замедаителях до тепловых энергий, Часть тепловых нейтронов поглощается кадмиевой прослойкой 2. Другая часть, взаимодей (> б И где 6. - удельная массовая дозовая

Х . чувствительность.

Эта формула экспериментально подтверждена измерениями, результаты которых представлены на фиг.2. На фиге2 приведены3- зависимость доэо»

Диаметр основного .замедлителя, материал

Диаметр кадмиевой прослойки, толщина

Диаметр сцинтилляционного детектора

Основной детектор

246 мм, полиэти- 20 лен

150 мм, 1 мм

35 мм

Диск толщиной

I мм, полученный прессованием смеси из 1800 мг 30 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я полиметилкрипаI, Блок детектирования эквивалент» та, ЗчО мг светоной дозы смешанного гамма-нейтронносостава СЛ6-5 и размещенный в нем сцинтилляторный около 10 мм и

Зб детектор, имеющий дозовые чувствин массой 1О г тельности к нейтронному „ и к IBM отличающийс я целью одновременного измерения эквинове полостирола ина световода, валентной дозы гамма и нейтронного излучения в одной и той же точке раматериал диационного поля излучения, а также уменьшения погрешности измерения экумножитель, режим вивалентной Дозы в стационарных и им4 пульсных полях смешанного гамма-нейтр нн го излучения, в него введен дотирования о еспечивают равенство до оптически связанный с основным и име зовых чувствительностей к нейтронноющий удельные массовые чувствительг дозиметрическую характеристику блока детектирования в диапазоне энер и

И "„Ы"„", "„„ жсуФ пределенную по Ф рмуле

Й 2 . 150 кэВ до 1О МэВ и совпадение эфМ ** г бг и фективных центров детектора по кейт- 2. 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 в рическим центром замедлителя, Это качестве основного детектора иснольприводит к возможности одновременно- зован сцинтилляторный детектор из

25 мм, оргстекло

ФЭУ 85 А, токовый з 13677 вой чувствительности дополнитель1 ного сцинтиллятора к гамма-излучению от массы M дополнительного сцинтиллятора (линия, a) и уровень, соответ5 ствующий разности дозовых чувствительностей основного детектора к нейтронному „ и гамма-излучению

И и (линия б). Точка пересечения этих линий определяет массу дополнительно- 10

ro сцинтиллятора M при которой о достигается равенство дозовых чувствительностей блока детектирования

k нейтронному ($„) и гамма-излучеHHt0 ($ ) а 15

Основные параметры блока детектирования приведены в таблице.

Таблица

21 4 го 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 эначительHbtH 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-нейтронного излучения. Кроме того, умень» шается погрешность измерения эквива лентов дозы в импульсных полях смешанного гамма-нейтронного излучения. й-, "„ атн.И, юл иве иЩ

Ну, Фие. Р

Составитель С.Кондратенко Гехред М.Хо:Ивич Корректор С. Черни

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 )3035, Москва, Ж-. 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие r. Уи(город, ул. Проектная, 4

Редактор О.Филиппова

Заказ 2443

5 I 367721 е светосостава„ содержащего ЕпБ(Ар) + тельного сциитиллятора использован

+ 1,1Р диспергированного и полиметил- пластмассовый сцинтиллятор на основе метакрилате, а и качестве допопни- полистирола.