AT202659B - Device for detecting neutrons - Google Patents

Device for detecting neutrons

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AT202659B
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AT
Austria
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neutrons
gas
line
counter
rays
Prior art date
Application number
AT223757A
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German (de)
Inventor
Lydie Koch
Jacques Labeyrie
Original Assignee
Commissariat Energie Atomique
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Description

  

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  Gerät zur Feststellung von Neutronen 
Die Erfindung betrifft ein mit Spaltung arbeitendes Gerät zur Feststellung von Neutronen und bezweckt insbesondere die Erleichterung der Feststellung von Neutronen, welche mit starken Flüssen von y-Strahlen gemischt sind. 



   Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kammer, welche dem Fluss der festzustellenden Neutronen ausgesetzt ist und wenigstens eine mit einem Überzug aus einem spaltbaren Material   überzogene Scheibe   aufweist, ein geeigneter Gasstrom so strömt, dass er die Spaltprodukte (welche im wesentlichen vom Bombardement der Scheibe durch die Neutronen   herrühren)   über eine Leitung bis zu einer Vorrichtung befördert, welche die Radioaktivität dieser Produkte getrennt von dem unerwünschten direkten Fluss der den festzustellenden Neutronenfluss begleitenden Strahlungen misst. 



   Bekanntlich erfordert die Feststellung von Neutronen, welche mit starken Flüssen von y-Strahlen ge- 
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 nen und   y-Strehlen   empfindlich ist. Die Elektroden der letztgenannten Kammer sind hiefür im allgemeinen mit B. C überzogen, welche mit B angereichert ist. 



   Die Spaltungskammern sind Ionisierungskammern besonderer Bauart, bei welchen eine Elektrode mit einem spaltbaren Stoff überzogen ist. Unter der Einwirkung eines Neutronenflusses zerfällt dieser spaltbare Stoff und setzt elektrisch geladene Produkte frei, welche das Gas in der Kammer ionisieren   können..   



   Die Zähler mit gasförmigem Borfluorid BF3 benutzen die bekannte Reaktion der Neutronen mit dem   lOB : -    
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Das a-Teilchen und der Lithiumkern befördern eine Gesamtenergie von 2,4 MeV, welche die Ioni sierung des Gases bewirkt. 



   Diese drei Apparatearten weisen leider gewisse ihnen eigentümliche Fehler auf, welche ihre Benutzung erschweren. 



   Die kompensierten Ionisierungskammern sind schwer herzustellen, und ihre Elektronik ist ziemlich verwickelt (sie erfordern die Messung eines sehr geringen Gleichstroms mittels einer   Elektrometerröhre und   eines sehr hohen Widerstands). Ausserdem erzeugen sie systematische Fehler bei Messungen an einem Atommeiler mit langsamen Elektronen, welcher mit geringer Leistung arbeitet. Diese Fehler rühren von einer ungenügenden Kompensation der von   den y-Strahlen herrührenden lonisierungsströme   her. 



   Die bekannten Spaltungskammern weisen den schwerwiegenden Nachteil auf, dass sie für die natürliche Radioaktivität empfindlich sind, welche allen Stoffen,    wie U , Th usw.,   die unter der Einwirkung von Neutronen mit einer Energie von weniger als   einigen MeV   spaltbar sind, innewohnt. Wenn die Kammer mit Strom arbeitet, erhält man so einen von der a-Strahlung herrührenden mittleren Störstrom. Wenn die Kammer mit Impulsen arbeitet, erhält man eine zeitliche "Stapelung" der von den glei- 

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 chen a-Strahlen   herrührenden   Impulse. 



   Die mit BF3 gefüllten   Zähler   sind teuer und ihre Benutzung in einem sehr starken Fluss von y-Strahlen ist heikel. 



   Um diesen verschiedenen Nachteilen abzuhelfen, benutzt man   erfindungsgemäss   ein mit Spaltung arbeitendes Gerät zur Feststellung der Neutronen, in welchem die Spaltprodukte mittels eines geeigneter Gasstroms bis zu einem Strahlungszähler befördert werden, welcher so die Radioaktivität dieser Pro- 
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 den Neutronen begleiten, messen kann. 



     Diese gemessene Radioaktivität   ist im allgemeinen eine Emission von S-Strahlen, sie kann jedoch auch eine Emission von y-Strahlen oder Neutronen sein. Sie rührt von den Spaltungskernen her, welche von der Scheibe bei ihrer Bombardierung durch die Neutronen ausgesandt werden und im Fluge in der Nähe der Vorrichtung zu ihrer Feststellung zerfallen. Man kann die Empfindlichkeit der Vorrichtung   vergrö-   ssern, indem man beim Vorbeigang einen Teil dieser Kerne   zurückhält,     z. B.   an einem in der Nähe der 
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Nähe, s.leitung. 



   Das benutzte spaltbare material kann beliebiger Art sein (Uran 238, 235, 233, Plutonium, Thorium usw.). Es genügt, es so zu wählen, dass es tatsächlich   ei : 1e Kernspaltung unte.   der Einwirkung des zu messenden Neutronenflusses erleidet. Zur Feststellung   z. B.   der thermischen Neutronen wählt man zweckmässig das natürliche Uran, welches mehr oder weniger mit U235 angereichert ist. Die Dicke des Über- 
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 da dieser Abstand der kleinster. Weglänge der Spaltprodukte in dem spaltbaren Stoff entspricht. Versuche zeigen ausserdem, dass Proportionalität zwischen den Angaben des Zählers und der Gesamtfläche des Überzugs aus dem den Strahlungen ausgesetzten spaltharen Stoff und unter sonst gleichen   Verhältnissen   mit dem empfangenen   Neutronenfluss   besteht. 



   Der Strahlenzähler weist eine bekannte Bauart auf. Er kann z.B. ein Proportionalzähler, ein Geigerzähler oder ein Blinkzähler sein. Dieser   Zähler   kann   erfindungsgemäss   in einer Entfernung von mehreren Metern von der Quelle der zu messenden Neutronen angeordnet werden, was gestattet, ihn gleichzeitig gegen die mit den Neutronen gemischten y-Strahlen und gegen die von dem spaltbaren Stoff ausgesandten a-Teilchen zu schützen. 



   Die von dem Zähler kommenden elektrischen Impulse werden gewöhnlich mittels eines Zählmassstabes oder'eines Integrators registriert. Man kann auch, im allgemeinen zur Unterscheidung von einer   an-   dern Strahlung, mittels eines Spektrographen eine oder mehrere von den Spaltprodukten ausgesandte charakteristische   Strahlungen auswählen,   
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 während einer jeden Messung angenommenen Betriebsgeschwindigkeit abhänge
Die die   Spaltungskammer mit   dem Gerät zur Feststellung der Neutronen verbindende Leitung kann beliebiger Art sein.

   Es ist jedoch zweckmässig, sie aus einem die Elektrizität   gut     bonden   Werkstoff her- 
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Die mit den zu messenden von den unter Ausnutzung der Atomkraft arbeitenden Einrichtungen kommenden, mit Neutronen gemischten y-Strahlen bewirken wie diese eine Spaltung der Urankerne (Photospaltung). Dieser Vorgang ist jedoch im allgemeinen nur schwach, wenigstens bei Atomreaktoren, und wird von dem Zähler neben den von den Neutronen allein erzeugten Spaltungen nicht wahrgenommen. 



    Diese Photospaltung des natürlichen   Urans besitzt nämlich eine Resonanzlinie für eine Energie der einfal-   lenden #-Strahlen   von 17,5 MeV. Ferner beträgt das Verhältnis der Wirkungsquerschnitte für die Spaltung von natürlichem Uran durch thermische Neutronen und y-Strahlen von 8 MeV etwa 1000. Da das Spektrum des y-Flusses eines Atomreaktors praktisch kontinuierlich ist und von 0 bis 8 MeV reicht, ist das Gerät wenigstens tausendmal empfindlicher für thermische Neutronen als für   y-Ssahlen.   



   Schliesslich ist das neue, erfindungsgemäss mit Spaltung arbeitende   Gerät   zu ? Feststellung von Neutronen leicht herzustellen, und die von ihm benutzte elektronische Apparatur ist seit langem bekannt, da es sich nur um die Messung einer Radioaktivität handelt. 



   Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. 

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 Hierin zeigen Fig. l eine schematische Ansicht der gesamten Apparatur und Fig. 2 einen Schnitt der Spaltungskammer längs der Linie   X - X   der Fig.   l.   



   In Fig. 1 ist die Kammer 1 dargestellt, welche bei dieser Ausführungsform aus Aluminium besteht. 



  Dieses Metall ist infolge seines geringen Wirkungsquerschnittes für die Absorption von thermischen Neutronen sowie infolge der geringen Halbwertzeit der durch seine Aktivierung erzeugten Produkte besonders geeignet. 



   Man sieht ferner in Fig. 1 die Leitung 2 für die Zufuhr des Mitnahmegases, z. B. Luft, welche durch ein Grossflächenfilter 3 gereinigt wird, dessen für Methylenblau definiertes Sperrvermögen 99,95   %   beträgt. Ein z. B. metallisches Beruhigungsgitter 4 bewirkt die Homogenisierung der Gasstromfäden, welche -dann zwischen den Aluminiumplatten 5   strömen ;   diese sind bei dem beschriebenen Beispiel mit einem Oxydüberzug von   UO   versehen. 



   Fig. 2 zeigt die bandförmige Anordnung der Platten 5 innerhalb der Kammer 1 zur stärkstmöglichen Vergrösserung der gesamten zu bestrahlenden   Fläche.   



     Die Gesamtfläche   dieser Platten 5 beträgt bei diesem Beispiel 1   m 2,   auf welche eine gesamte Uranmenge von 21,6 g aufgebracht wurde, was einem gleichmässigen Überzug von 2,5   mg/cm     ! Uranoxyd U02   
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   Die Kammer 1 und die Platten 5 sind dem schematisch durch die Pfeile F dargestellten zu messenden Neutronenfluss ausgesetzt. Die hiedurch entstehenden festen und gasförmigen Spaltprodukte (Radioaktivität Bund y) werden erfindungsgemäss durch den Luftstrom in die (in der Zeichnung unterbrochene) Leitung 6 mitgenommen und von der Pumpe 7 durch das Filter 8 gesaugt. Ein Geigerzähler 9 stellt die in dem Luftstrom vorhandenen ss-und y-Strahlen fest, und das Filter 8 hält die festen Spaltprodukte zurück, wodurch die Empfindlichkeit des Geräts für sehr schwache Flüsse vergrössert wird. 



   In der Leitung 6 werden die Spaltprodukte mit grosser Geschwindigkeit mitgeführt. Diese Geschwindigkeit wird im Augenblick des Vorbeigangs vor dem Zähler 9 verringert, um die Wahrscheinlichkeit ihres Zerfalls während dieses Vorbeiganges zu vergrössern. Hiefür weist die Leitung 6 einen erweiterten Teil 10 auf, dessen   Que. schnitt   bei dem beschriebenen Beispiel das Fünfzigfache des Querschnitts der Leitung 6 beträgt. 



   Der   Stralilungszähler   9 ist durch eine Bleihülle 11 gegen die y-Störstrahlungen geschützt. In dem Sonderfall der Messung sehr   schwacher Flüsse   kann man ausserdem die Teilchen grosser Energie kosmischen Ursprungs durch. Benutzung der folgenden bekannten elektronischen Kunstgriffe ausscheiden : Der Strahlungszähler 9 wird von einem Kranz von "kosmischen Zählern" 12 umgeben (dickwandige Geigerzähler), welche diesem entgegengeschaltet sind. Unter diesen Bedingungen erzeugt jedes Teilchen kosmischen Ursprungs bei der Zählung gleichzeitig einen Zählvorgang durch den mittleren   Zähler   9 und einen der Zähler 12, wodurch es selbsttätig ausgeschieden wird.

   Diese Vorrichtung gestattet die Verringerung der  Eigenbewegung des mittleren Zählers 9 (d. h. der von dem Zähler 9 unter der alleinigen Einwirkung der an   der Erdoberfläche vorhandenen natürlichen   Radioaktivität erfolgenden Anzeigen) von 20 auf 4,5 Zählvorgänge je Minute. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Emanation (Radon) und ihre Abkömmlinge, welche in der für die   Überführung   der Schaltprodukte benutzten atmosphärischen Luft vorhanden sind, 1, 5 zusätzliche Zählvorgänge je Minute erzeugen, die von der Ansammlung von festen radioaktiven Produkten an dem Filter 8    herrühren,.   wenn die Luft in einer Menge von zweiLitern in der Sekunde während 30 Minuten angesaugt wird. 



     Zur Eichung des Geräts   wurde   z. B.   eine Neutronenquelle (Ra-Be) von 70 mC benutzt und der mittlere 
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 Ausbeute beträgt 12,5   0/0,   d.   h.   man misst eine von den Spaltprodukten herrührende Aktivität von 12,5 Zählvorgängen je Sekunde für 100 Spaltungen je Sekunde. 



   Hieraus   kann     die Empfindlichkeit des Geräts   abgeleitet werden, indem man den   Neutronenssuss   sucht, welcher erforderlich ist, um eine Angabe zu erhalten, welche gleich dem Doppelten   seiner"Eigenbewe-   gung" ist.

   Bei einem dünnwandigen Zähler, welcher von einem Filter umgeben und durch 10 cm Blei geschützt, aber nicht von kosmischen Zählern umgeben ist, beträgt die Anzeige 40 Zählvorgänge je Minute (das Doppelte der Eigenbewegung) für einen Fluss von thermischen Neutronen von 15   cm'. s*.   Wenn   ausserdem ein Kranz von kosmischen Zählern 12 benutzt wird, welche dem mittleren Zähler 9 entgegengeschaltet sind, genügt ein Fluss von thermischen Neutronen von 4 cm-2. zur Verdopplung der nur   von der Eigenbewegung herrührenden Anzeige. 

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   Die Untersuchung der Empfindlichkeit des erfindungsgemässen Geräts zur Feststellung der Neutronen für mit dem zu messenden Neutronenfluss gemischte y-Strahlen wird folgendermassen angestellt : Die zunächst vollständig mit einer Kadmiumfolie (die die Neutronen absorbiert) von   0,   7 mm Dicke umhüllte Kammer 1 wird in den Kanal eines ausgeschalteten Atommeilers eingeführt. Der vorher mit einem Mangandetektor gemessene Fluss von thermischen Neutronen in dem von der Kammer eingenommenen Volumen beträgt ,3 . 106 . cm-2 . s-1, und der Fluss von y-Strahlen beträgt 2.105 Röntgen in 8 Stunden. 



  Die Entfernung zwischen der Kammer 1 und dem Strahlungszähler 9 beträgt sechs Meter, die Luftmenge beträgt 8,5 Liter je Sekunde. 



   Unter Ausgang von   einer"Eigenbewegung"des   Zählers in der Halle des Meilers von 5   Zählvorgängen   je Sekunde ergibt die Ansaugung durch den mit Kadmium überzogenen Detektor eine Aktivität von etwa sechs   Zähe vorgängen   je Sekunde,   d. h.   nur einen Zählvorgang   je Sekunde infolge der Photospaltungen,   welche nur von den y-Strahlen erzeugt wurden, die entweder von dem Meiler oder von der Reaktion (n, y) des Kadmiums unter der Einwirkung der Neutronen herrühren. 



   Ohne den Kadmiumüberzug erreicht   die'Aktivität   1500 Zählvorgänge je Sekunde. Der von den 
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 in kurzer Zeit vorzunehmen (ein derartiger Fluss würde etwa 1000 Impulse je Sekunde mit einer Scheibe mit einer derartigen Oberfläche in einem Gerät der oben beschriebenen Art ergeben). 



    PATENTANSPRÜCHE ;    
1. Gerät zur Feststellung von Neutronen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kammer   (1),   die dem Fluss der festzustellenden. Neutronen ausgesetzt ist und die wenigstens eine mit einem Überzug aus einem spaltbaren Material versehene Scheibe enthält, ein geeigneter Gasstrom so strömt, dass er die (im wesentlichen von der Bombardierung der Scheibe durch die Neutronen herrührenden) Spaltprodukte über eine Leitung (6) bis zu einer Vorrichtung befördert, welche die Radioaktivität dieser Produkte fern von dem direkten ungewünschte Strahlenfluss misst, welcher den festzustellenden Neutronenfluss begleitet.



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  Device for detecting neutrons
The present invention relates to a fission device for detecting neutrons, and its particular purpose is to facilitate the detection of neutrons mixed with strong flows of y-rays.



   The invention is essentially characterized in that in a chamber which is exposed to the flow of the neutrons to be detected and which has at least one disk covered with a coating of a fissile material, a suitable gas flow flows in such a way that it removes the fission products (which essentially from the Bombardment of the disc by neutrons) conveyed via a line to a device which measures the radioactivity of these products separately from the undesired direct flow of the radiation accompanying the neutron flow to be detected.



   It is well known that the determination of neutrons, which are generated with strong flows of y-rays
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 nen and y-rays is sensitive. The electrodes of the last-mentioned chamber are generally coated with B.C, which is enriched with B.



   The fission chambers are ionization chambers of a special type in which an electrode is covered with a fissile substance. Under the influence of a neutron flux, this fissile substance disintegrates and releases electrically charged products that can ionize the gas in the chamber.



   The counters with gaseous boron fluoride BF3 use the well-known reaction of neutrons with the IOB: -
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The a-particle and the lithium nucleus convey a total energy of 2.4 MeV, which causes the ionization of the gas.



   Unfortunately, these three types of apparatus have certain defects peculiar to them which make them difficult to use.



   The compensated ionization chambers are difficult to manufacture and their electronics are quite intricate (they require very low DC current to be measured using an electrometer tube and a very high resistance). In addition, they generate systematic errors in measurements on an atomic pile with slow electrons, which works with low power. These errors are due to insufficient compensation of the ionization currents originating from the y-rays.



   The known fission chambers have the serious disadvantage that they are sensitive to the natural radioactivity inherent in all substances such as U, Th, etc., which can be fissioned under the action of neutrons with an energy of less than a few MeV. If the chamber works with current, an average interference current resulting from the a radiation is obtained. If the chamber works with pulses, one obtains a temporal "stacking" of the

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 impulses resulting from a-rays.



   The meters filled with BF3 are expensive and their use in a very strong flow of y-rays is tricky.



   In order to remedy these various disadvantages, a device working with fission is used according to the invention to determine the neutrons, in which the fission products are conveyed by means of a suitable gas flow to a radiation counter, which thus determines the radioactivity of this pro-
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 accompany and measure neutrons.



     This measured radioactivity is generally an emission of S rays, but it can also be an emission of γ rays or neutrons. It comes from the fission nuclei which are emitted from the disk when it is bombarded by the neutrons and which disintegrate in flight in the vicinity of the device for their detection. The sensitivity of the device can be increased by holding back some of these nuclei when passing, e.g. B. at one near the
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Proximity, see management.



   The fissile material used can be of any type (uranium 238, 235, 233, plutonium, thorium, etc.). It is sufficient to choose it in such a way that it actually undergoes a nuclear fission. the effect of the neutron flux to be measured. To determine z. B. the thermal neutrons it is advisable to choose natural uranium, which is more or less enriched with U235. The thickness of the
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 since this distance is the smallest. Path length of the fission products in the fissile material corresponds. Experiments also show that there is proportionality between the information given by the counter and the total area of the coating made of the fissile material exposed to the radiation and, under otherwise identical conditions, with the received neutron flux.



   The radiation counter is of a known type. He can e.g. be a proportional counter, a Geiger counter or a blink counter. According to the invention, this counter can be arranged at a distance of several meters from the source of the neutrons to be measured, which allows it to be protected against the y-rays mixed with the neutrons and against the a-particles emitted by the fissile substance.



   The electrical pulses coming from the counter are usually registered by means of a counting scale or an integrator. In general to distinguish it from another radiation, one or more characteristic radiations emitted by the fission products can be selected by means of a spectrograph,
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 the operating speed assumed during each measurement
The line connecting the fission chamber with the device for detecting the neutrons can be of any type.

   However, it is advisable to make them from a material that bonds well with electricity.
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The y-rays mixed with neutrons, coming with the devices to be measured and working with the use of atomic power, cause the uranium nuclei to split (photocleavage). However, this process is generally only weak, at least in the case of atomic reactors, and is not perceived by the counter besides the fission produced by the neutrons alone.



    This photo-splitting of the natural uranium has a resonance line for an energy of the incident # rays of 17.5 MeV. Furthermore, the ratio of the effective cross-sections for the fission of natural uranium by thermal neutrons and y-rays of 8 MeV is about 1000. Since the spectrum of the y-flux of a nuclear reactor is practically continuous and ranges from 0 to 8 MeV, the device is at least a thousand times more sensitive to thermal neutrons than to y-S rays.



   Finally, is the new device working with cleavage according to the invention to? Detection of neutrons easy to make, and the electronic equipment he uses has long been known as it is only a matter of measuring radioactivity.



   The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example.

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 1 shows a schematic view of the entire apparatus and FIG. 2 shows a section of the cleavage chamber along the line X-X in FIG.



   In Fig. 1, the chamber 1 is shown, which consists of aluminum in this embodiment.



  Due to its small effective cross-section, this metal is particularly suitable for the absorption of thermal neutrons and due to the short half-life of the products generated by its activation.



   One also sees in Fig. 1 the line 2 for the supply of the entrainment gas, for. B. air, which is cleaned by a large area filter 3, the blocking capacity of which is defined for methylene blue is 99.95%. A z. B. metallic calming grid 4 causes the homogenization of the gas flow threads, which then flow between the aluminum plates 5; in the example described, these are provided with an oxide coating of UO.



   Fig. 2 shows the band-shaped arrangement of the plates 5 within the chamber 1 for the greatest possible enlargement of the entire area to be irradiated.



     The total area of these plates 5 in this example is 1 m 2, to which a total amount of uranium of 21.6 g has been applied, which corresponds to a uniform coating of 2.5 mg / cm! Uranium oxide U02
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   The chamber 1 and the plates 5 are exposed to the neutron flux to be measured, shown schematically by the arrows F. The resulting solid and gaseous fission products (radioactivity Bund y) are carried along by the air flow into the line 6 (interrupted in the drawing) and sucked through the filter 8 by the pump 7. A Geiger counter 9 determines the ss and y rays present in the air stream, and the filter 8 retains the solid fission products, which increases the sensitivity of the device for very weak flows.



   In the line 6, the cleavage products are carried along at great speed. This speed is reduced at the moment of passage in front of the counter 9 in order to increase the probability of its disintegration during this passage. For this purpose, the line 6 has an enlarged part 10, the Que. cut in the example described is fifty times the cross section of the line 6.



   The radiation counter 9 is protected against the y-interference radiation by a lead sleeve 11. In the special case of measuring very weak fluxes, particles of great energy of cosmic origin can also be passed through. The use of the following known electronic devices is ruled out: The radiation counter 9 is surrounded by a ring of "cosmic counters" 12 (thick-walled Geiger counters), which are connected to it. Under these conditions, each particle of cosmic origin generates a counting process at the same time by the central counter 9 and one of the counters 12, whereby it is automatically eliminated.

   This device allows the self-movement of the central counter 9 (i.e. the readings made by the counter 9 solely under the influence of natural radioactivity on the earth's surface) to be reduced from 20 to 4.5 counts per minute. However, it must be taken into account that the emanation (radon) and its descendants, which are present in the atmospheric air used for the transfer of the switching products, generate 1.5 additional counts per minute, which is caused by the accumulation of solid radioactive products on the filter 8 originate. if the air is sucked in at an amount of two liters per second for 30 minutes.



     To calibrate the device z. B. used a neutron source (Ra-Be) of 70 mC and the middle one
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 Yield is 12.5% i.e. H. an activity resulting from the cleavage products of 12.5 counts per second for 100 cleavages per second is measured.



   The sensitivity of the device can be derived from this by looking for the neutron sweetness which is required to obtain an indication which is equal to twice its "self-motion".

   With a thin-walled counter, which is surrounded by a filter and protected by 10 cm of lead, but not surrounded by cosmic counters, the display is 40 counts per minute (twice its own movement) for a flow of thermal neutrons of 15 cm '. s *. If, in addition, a ring of cosmic counters 12 is used, which are connected in opposition to the central counter 9, a flow of thermal neutrons of 4 cm-2 is sufficient. to double the display resulting only from the proper movement.

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   The investigation of the sensitivity of the device according to the invention for determining the neutrons for y-rays mixed with the neutron flux to be measured is carried out as follows: Chamber 1, which is initially completely enclosed with a cadmium film (which absorbs the neutrons) of 0.7 mm thickness, is placed in the channel of a switched-off nuclear reactor. The flow of thermal neutrons in the volume occupied by the chamber, previously measured with a manganese detector, is 3. 106. cm-2. s-1, and the flux of y-rays is 2,105 roentgen in 8 hours.



  The distance between the chamber 1 and the radiation counter 9 is six meters, the amount of air is 8.5 liters per second.



   Assuming a "proper movement" of the counter in the hall of the Meiler of 5 counts per second, the suction through the cadmium-coated detector results in an activity of about six counts per second, i.e. approx. H. only one counting process per second as a result of the photocleavage, which was produced only by the y-rays, which originate either from the pile or from the reaction (n, y) of the cadmium under the action of the neutrons.



   Without the cadmium coating, the activity reaches 1500 counts per second. The one from the
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 in a short time (such a flow would give about 1000 pulses per second with a disk with such a surface in a device of the type described above).



    PATENT CLAIMS;
1. Device for the detection of neutrons, characterized in that in a chamber (1), the flow of the to be detected. Is exposed to neutrons and the at least one provided with a coating of a fissile material disc, a suitable gas stream flows so that it (essentially resulting from the bombardment of the disc by the neutrons) fission products via a line (6) to a Conveyed device that measures the radioactivity of these products away from the direct undesired radiation flux that accompanies the detected neutron flux.

 

Claims (1)

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Überführungsgas ein verhältnismässig wenig durch die Neutronen aktiviertes Gas dient. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a gas that is relatively little activated by the neutrons is used as the transfer gas. 3. Gerät nachAnspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überführungsgas durch einen der folgenden Stoffe gebildet ist : Luft, Kohlensäuregas, Stickstoff. 3. Device according to Claim 2, characterized in that the transfer gas is formed by one of the following substances: air, carbonic acid gas, nitrogen. 4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (6) aus einem die Elektrizität gut leitenden Werkstoff besteht.. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the line (6) consists of a material that conducts electricity well .. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstrcmes in der Nähe der Messvorrichtung durch Vergrösserung (10) des Querschnitts der Leitung in dieser Zone verringert ist. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow rate of the gas stream in the vicinity of the measuring device is reduced by enlarging (10) the cross section of the line in this zone. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Messvorrichtung ein Filter zum Zurückhalten wenigstens eines Teiles der von dem Gasstrom mitgenommenen Spaltprodukte angeordnet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a filter for retaining at least part of the fission products carried along by the gas flow is arranged in the vicinity of the measuring device. 7. Gerät nach einem der Ansprüche l bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe so ausgebildet. ist, dass sie eine grosse Oberfläche bei geringem Volumen besitzt, wobei sie insbesondere in Form eines Balgs gefaltet ist (5, Fig. 2). 7. Device according to one of claims l to 6, characterized in that the disc is designed. is that it has a large surface area with a small volume, in particular being folded in the form of a bellows (5, Fig. 2). 8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine Pumpe (7), die das Überführungsgas nacheinander durch ein Eingangsfilter (3), ein Verteilungsgitter (4), die die Scheibe enthältende Kammer (l), die Leitung (6) und schliesslich die Messvorrichtung (9) saugt. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by at least one pump (7), which the transfer gas successively through an inlet filter (3), a distribution grid (4), the chamber containing the disc (l), the line (6 ) and finally the measuring device (9) sucks.
AT223757A 1956-04-09 1957-04-04 Device for detecting neutrons AT202659B (en)

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