CS207924B1 - Způsob a zařízeni pro rozlišováni energie záření - Google Patents

Abstract

Způsob a zařízeni pro rozlišováni energie záření. Způsob a zařízení pro rozlišováA ní energie zářeni využívá ionizačních komor plněných kapalným dielektrikem pro registraci expozičních rychlostí a rozlišování energie záření, které bylo příčinou expoziee v daném místě. Způsob a zařízeni podle vynálezu účelně doplňuje existující způsoby, dozimetrické pomůcky a zařízení a navíc umožňuje rychlé určeni energie záření vznikající v případě kritičnosti.

Description

Vynález se týká způsobu rozlišování energie zářeni vznikajícího při případech kritič nosti a monitorováni expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, který uplatňuje nenasycený ionizační proud v kapalném dielektriku, například cyklohexanu, v nejméně dvou shodných měrných prostředcích tak, že tyto měrné prostředky Jsou napojeny na různé, předem stanovené hodnoty napájecího napěti.

Dále se vynález týká zařízení pro rozlišováni energie zářeni vznikajícího při případech kritičnosti a monitorování expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jader ných reaktorů, sestávající z nejméně dvou shodných ionizačních komor, plněných kapalným dialektrikem, například cyklohexanem, přičemž každá z nejméně dvou shodných ionizačních komor je připojena na společný nebo samostatný zdroj s předem nastavenými hodnotami napájecího napěti, různými pro každou shodnou ionizační komoru.

Pro rozlišování energie záření, které vyvolalo expozici v případě kritičnosti a monitorování expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, jsou používány detektory nejrůznějšich typů s větším či menším úspěchem a jejich různé kombinace. Dozimetrie je velmi nákladná a z bezpečnostních důvodů je dozimetrie prováděna na více místech různými detekčnímu čidly, takže je nutná dvojkolejnost 1 víoekolejnost prováděných měření. Vlastní vyhodnoceni expozice v případě kritičnosti v kritickém místě značně ztěžuje skutečnost, že je obtížné zjistit energii záření, které způsobilo v daném kritickém mis tě expozici.

Skutečné vyhodnocení v takovýchto případech kritičnosti v kritickém místě je provedeno na základě celé řady údajů a často bývá ještě nutno toto vyhodnocení dodatečně upřesňovat .

Způsob a zařízení pro rozlišováni energie záření vznikajioiho při případech kritičnosti a monitorování expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, podle předmětu vynálezu účelně doplňuje existující způsoby, dozimetrické pomůcky a zařízeni a navíc umožňuje rychlé určení energie zářeni, například gama v kritickém místě, vznikající v případě kritičnosti.

Způsob rozlišováni energie zářeni vznikajícího při případech kritičnosti a monitorování expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, uplatňuje nenasycený ionizační proud, protékající ionizační komorou, plněnou kapalným dielektrikem, například cyklohexanem, Způsob podle vynálezu uplatňuje nenasycený ionizační proud v kapalném dielektriku v nejméně dvou shodných měrných prostředcích tak, že tyto měrné pros tredky, například ionizační komory, jsou napojeny na různé, předem stanovené hodnoty napájecího napětí a umožňují v případě kritičnosti získání nejméně dvou naměřených hodnot, určujících směrnici voltamperové charakteristiky protínající prodlouženou osu napětí elektrického pole E (kV.crn”¹) v bodě Q, charakterizujícím energii ionizujícího záření. Ionizační proud měřený na výstupu ionizační komory plněné kapalným dielektrikem je možno vyjádřit následujícím obecným vztahem (l) :

E i = i₀ (l - e Εξ + CE) (l) kde i_Q, E_o a C jsou konstanty závislé na typu sledovaného zařízení, geometrii ionizační komory a v neposlední řadě na druhu použitého kapalného dielektx'ika.

Zařízeni pro rozlišování energie záření vznikajícího při případech kritičnosti a monitorování expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, sestává z nejméně dvou shodných ionizačních komor, plněných kapalným dielektrikem, například cyklohexanem, s výhodou umístěných v těsné blízkosti, případně v těsném dotyku. Každá z nejméně dvou shodných ionizačních komor, plněných kapalným dielektrikem, například cyklohexa* -i nem, je připojena na různé předem stanovené hodnoty napětí elektrického pole E (kV.cm^- ), —1 -1 —1 například v případě tři shodných ionizačních komor 10 kV.cm , 20 kV.cra a 30 kV.cm .

Tím na základě vztahu (l) každou ze shodných Ionizačních komor bude protékat ionizační proud o různé hodnotě, přestože dané ionizační komory leží ve stejném poli expoziční rychlosti.

Na obr.l je znázorněn obecný průběh hodnot ionizačního proudu v závislosti na napětí elektrického pole E (kV.cm^-1) pro různé pole expoziční rychlosti.

Na obr,2 je znázorněn průběh naměřených voltamperových charakteristik ionizační komory, plněné kapalným dielektrikem, ozářené ionizujícím zářením gama o různé energii.

Na obr,3 jo znázorněn způsob sestrojeni voltamperové charakteristiky na základě získaných signálů z nejméně dvou shodných ionizačních komor.

Způsob rozlišováni energie záření vznikajícího při případech kritičnosti a monitorování expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, podle předmětu vynálezu, uplatňuje nenasycený ionizační proud v kapalném dielektriku v nejméně dvou shodných měrných prostředcích tak, že tyto měrné prostředky jsou napojeny na různé předem stanovené hodnoty napájecího napětí. Měrné prostředky umožňují získat nejméně dvě naměřené hodnoty, určující směrnici voltamperové charakteristiky, protínající prodlouženou osu napětí elektrického pole B (kV»cm^-1) v bodě Q_x, charakterizujícím energii ionizujícího záření.

Různé křivky na obr.l odpovídají různým hodnotám expoziční rychlosti v místě umístění měrných prostředků. Směrnice jednotlivých voltamperových charakteristik protínají prodlouženou osu napětí elektrického pole E (kV.cm v jednom bodě Q^, kterému je možno přiřadit energii ionizujícího záření, například gama, kterým byla skupina měrných prostředků ozařována.

Na obr.2 je znázorněn průběh naměřených voltamperových charakteristik v měrných prostředcích, například v ionizačních komorách plněných kapalným dielektrikem, například cyklohexanem, ozařovaných zářením gama o různé energii. V daném případě se jednalo o energii ÓO keV, 66l keV a 1,25 MeV. Směrnice jednotlivých voltamperových charakteristik, viz obr,2, protínají prodlouženou osu napětí elektrického pole v různých bodech kterým je možno přiřadit určitou energii ionizujícího záření. Nastane-li kritická událost, registrační systémy zaznamenají příslušné signály ionizačního proudu i^, u jednotlivých ionizačních komor. Tyto zaznamenané signály 1^, i^, viz obr.3, které musí být z nejméně dvou přístrojů se použijí pro sestrojeni voltamperové charakteristiky, jejíž směrnice protnou prodlouženouosu napětí elektrického pole E v bodě který odpovídá hledané energii ionizujícího zářeni.

Zařízeni pro rozlišování energie zářeni vyvolaného při případech kritičnosti a monitorovánl expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, podle předmětu vynálezu, sestává z nejméně dvou ionizačních komor plněných kapalným dielektrikem, například cyklohexanem CgH₁₂, které jsou konstrukčně shodné. To znamená, že za stejných podmínek na výstupu nejméně dvou ionizačních komor je zaznamenán stejný signál. Ionizační komory plněné kapalným dielektrlkem mají tu vlastnost, že ionizační proud protékající touto komorou není nasyoený. To znamená, že,například při zvyšování připojeného vysokého napětí na tuto ionizační komoru, na výstupu se bude dostávat stále vyšší hodnota ionizačního proudu přesto, že ostatní podmínky jsou konstantní. Této vlastnosti ionizačních komor, to je neustálého růstu ionizačního proudu s růstem napětí,je využito u nárokovaného způsobu a zařízeni pro rozlišování energie záření.

Další vlastnosti ionizačních komor plněných kapainým dielektrlkem je to, že směrnice voltamperové charakteristiky pro různé energie zářeni svírá s prodlouženou osou napětí elektrického pole různý úhel. Této vlastnosti ionizačnioh komor plněných kapalným dielektrikem je rovněž využito v předkládaném vynálezu.

Nejméně dvě ionizační komory umístěné vedle sebe jsou připojeny na různou hodnotu napájecího vysokého napětí,například 10 kV, 20 kV atd. V případě, že ionizační komory ležíc! v jednom místě se naoházely v momentu kritičnosti v enormně vysoké expoziční rychlosti, budou na vstupu jednotlivých ionizačních komor zaznamenány odchylky. Po vyneseni těchto odchylek do příslušného diagramu se získá voltamperové charakteristika tak, že na osu X je nanesena příslušná hodnota napětí elektrického pole, které je trvala přivedeno na jednotlivé ionizační komory, získaná v případě kritičnosti. Směrnice takto sestrojené voltamperové charakteristiky protíná prodlouženou osu elektrického napět! v bodě Q*, kterému je možno přiřadit energii ionizujícího zářeni. Hodnoty energie zářeni na prodloužené ose elektrického napět! lze předem získat ocejchováním pomoci zdrojů zářeni o různé energii.

Zařízeni pro rozlišování energie zářeni vznikajícího při případech kritičnosti a monitorováni expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jadernýoh reaktorů, podle předmětu vynálezu, má mimo řady přednosti a výhod též některá nevýhody. Například pro plněni ionizačních komor musí být k dispozici zdroj vysokého napětí. V neposlední řadě použitelnost těchto ionizačních komor při jedné náplni je poměrně krátká, řádově pouze stovky hodin. Po uplynutí této doby je třeba náplně ionizačních komor vyměnit.

Použitelnost navrhovaného způsobu může zvýhodnit to, že lze použit materiálových filtrů, které způsobí odfiltrováni níže energetické složky energie záření, vzniklého v případě kritičnosti, po případě jiného druhu záření.

Použiti materiálových filtrů může být opodstatněno v případě, že bude použito více skupin shodných měrných prostředků na vícero místech,

Obdobného účinku může být dosaženo konstrukčním řešením ionizačních komor tak, že vnější pláš^ ionizačních komor je vyroben z různých materiálů, o různé tloušťce stěn tak, abysoučasně splňovaly požadavky kladené na materiálové filtry.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob rozlišování energie záření vznikajícího při případech kritičnosti a monitorováni expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, vyznačující se tím, že se uplatňuje nenasycený Ionizační proud v kapalném dielektriku v nejméně dvou shodných měrných prostředcích tak, že tyto měrné prostředky se napojí na různé předem stanovené hodnoty napájecího napětí a umožní získáni nejméně dvou naměřených hodnot určujících směrnici voltamperové charakteristiky, protínající prodlouženou osu napětí elektrického pole, přičemž hlddaný průsečík charakterizuje velikost hledané energie ionizujícího záření.
2. 2. Zařízení k provedeni způsobu rozlišováni energie záření vznikajícího při případech kri tičnoati a monitorování expozice v blízkosti energetických zdrojů, například jaderných reaktorů, podle bodu 1, vyznačující se tim, že sestává z nejméně dvou shodných ionizač nich komor, plněných kapalným dielektrikem, například cyklohexanem, přičemž každá z ne méně dvou shodných ionizačních komor je připojena na společný nebo samostatný zdroj s předem nastavenými hodnotami napájecího napětí, různými pro každou shodnou ionizační komoru.
3. 3. Zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že shodné ionizační komory jsou vybaveny stí níoím materiálovým filtrem.