CS217023B1

CS217023B1 - Method for determining the amount of radionuclide

Info

Publication number: CS217023B1
Application number: CS678980A
Authority: CS
Priority date: 1980-10-08
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1982-12-31

Abstract

Vynález se týká způsobu určení množství radionuklidu podle velikosti příslušného píku v diferenciálním spektru získaném pomocí stincilsčního detektoru. Mezi velikostí plochy píku a množstvím radionuklidu v měřeném objektu je závislost ovlivňovaná geometrií systému zdroj záření-detektor·» Stanovení plochy píku se provede synchronním měřením signálu ve. dvou koaxiálně nestavených ksnálech analyzátoru. ueden z kanálů je užší než druhý a jeho šířka je částí intervalu mezi praktickými projevy hranic píku spektra a je nastaven tak, že v nem leží maximální část plochy píku. Způsob podle vynálezu najde uplatnění při stanovení obsahu uranu v rudných výluzích, extraktemh, na iontoměřičloh a v produktech zpracování uranové rudy. Další možné aplikace způsobu jsou v nukleární medicíně i ostatních oborech užívajících ionizující záření.The invention relates to a method for determining the amount of radionuclide according to the size of the respective peak in the differential spectrum obtained by means of a stincillation detector. Between the size of the peak area and the amount of radionuclide in the measured object there is a dependence on the geometry of the radiation source-detector system. two coaxially unassembled analyzer cartridges. one of the channels is narrower than the other and its width is part of the interval between the practical manifestations of the peak limits of the spectrum and is set so that the maximum part of the peak area lies within it. The method according to the invention finds application in determining the uranium content of ore extracts, extracts, ion exchangers and uranium ore processing products. Other possible applications of the method are in nuclear medicine and other fields using ionizing radiation.

Description

Vynález se týká způsobu určení množství redionuklidu podle velikosti plechy příslušného píku v diferenciálním spektru zátkeném pomocí-tciotilečoího detektoru ionizujícího záření a vyhodnoceném amppitudovým - analyzátorem, u kterého. řeší podmínky nestaveni měřících kanálů.The present invention relates to a method for determining the amount of redionuclide according to the sheet size of a respective peak in a differential spectrum plugged with a tertiary ionizing radiation detector and evaluated by an amplitude analyzer in which. solves the conditions of setting the measuring channels.

Rychlé stanovení mnnoetví redionuklidu, zejména v nepřetržitých výrobních procesech, to je například v technologii třžby a zpracování uranové rudy a v technologiích ostatních radioaktivních mattriálů,’ je významným technikým a ekonomickým činitelem. Pro tento . účel se . uplatňuje stanovení detekcí ionizujícího záření, jehož výsledný signál je elektrický. Ionizující záření je při tom příznačné pro radionuklidy obsažené v uranových surovinách, meeiích a produktech jejich zpracování. .The rapid determination of the amount of redionuclide, especially in continuous production processes, such as uranium ore mining and processing, and other radioactive material, is an important technical and economic factor. For this . purpose. applies the determination by detecting ionizing radiation whose resulting signal is electric. The ionizing radiation is typical of the radionuclides contained in the uranium raw materials, meelas and their processing products. .

Problémem je přítomnost současná) více radionuklidů a různým - typem přeměn, s různou energií částic a nestejrými přeměnovými konstantami. Tyto okolnosti se p^<^i^ítt^j^:í - do průběhu diferenciálního přístrojového spektra záření, to je zejména počtem jednotlivých i složených píků a průběhem i nesíálostí požadovaného příspěvku. To - omezuje přesnost stanovení plochy měřených píků a - - tak snižuje jakost irčení ^^oož1^i^:í redionuklidu ne tomto podkladě.The problem is the presence of simultaneous) more radionuclides and different - type of transformations, with different particle energy and uneven conversion constants. These circumstances are added to the course of the differential instrumentation spectrum of the radiation, i.e., the number of individual and compound peaks and the course and irregularities of the desired contribution. This limits the accuracy of the determination of the area of the peaks to be measured and thus reduces the quality of the irradiation of the redionuclide on the substrate.

Současné způsoby a techniky se sn^!^:í problém řešit odečítáním předem zjišťovaného příspěvku poí^j^c^íj nebo nestavením kanálu amplitudového analyzátoru na oblast měřeného píku a po jeho změření následuje ^e^evetň^Fenálu do jiné ^čáati ^-s^pektra a charatoteist^ký# vkladem redionukliduj o němž se předpokládá'·, - že určitou měrou přispívá v oblasti měřeného píku. Protože obsah přispívajících radionuklidů není předem znám, jsou výsledky praktikovaných postupů častě problemaaické a orneeují rozvoj aplikace způsobu.Current methods and techniques sn ^! ^: The problem addressed by subtracting the pre-surveyed contribution POI ^ j ^ C ^ ij or nestavením channel amplitude analyzer the area of the measured peak, and after measuring follows ^ e ^ evetň ^ Fenal to another ^No. AatII ^- with ^For example, redionuclide is believed to contribute somewhat in the region of the measured peak. Since the content of the contributing radionuclides is not known beforehand, the results of the practice are often problematic and hinder the development of the application of the method.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob určení ^^ooží^i^:í redionuklidu j odle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se pro stanovené plochy píku provádí -mmření signálu ve dvou kanálech ampUt^udového analyzátoru. První kanál je- nastaven v - oHeeti maxima měřeného píku a jeho šířka převyšuje 75 % hodnoty intervalu mezi - počátky projevu píku ve spektru, druhý kanál je nejméně o 20 % širší než první kanál a jeho hranice při tom obemyk^Čí hranice prvního kanálu.These drawbacks are overcome by the method of determining the redionuclide according to the invention. It is based on the fact that, for the determined peak areas, the signal measurement is carried out in two channels of the ampute analyzer. The first channel is set at the peak maximum of the measured peak, and its width exceeds 75% of the peak interval interval in the spectrum, the second channel being at least 20% wider than the first channel and its boundary around the first channel boundary.

Stanovení obsahu redionuklidu se provádí podle obsahu příslušného píku v diferenciálním. spektru získaném pomocí tciotil8Čoího detektoru ionizujícího záření a vyhodnocovaném amelзtudovým analyzátorem s použitím výpočtu obsahu píku na základě obecně odvoditelných eθaemečických vztahů mezi hodnotami signálů na-měřených ve dvou kanálech ^^ppÍLtudového analyzátoru - a 8 přihlédnutím k průběhu diferenciálního - spektra. Způsobem podle vynalezu je dosažena autoeetickéhd odečtení loztádvého příspěvku pod pikem příslušejícím stanovenému mnnoži:ví radionuklidu. Hodnota - požadovaného příspěvku je určena rozdílem hodnot signálu - namí^i^iených v kanálech a vztahem šířek - obou kanálů. Je docíleno eliminace změn průběhu požadovaného příspěvku bea nejistého - a pracného zjišťování závislosti mmzi částmi diferenciálního spektra, které v podmínkách technologického procesu není realizovatelné.The determination of the redionuclide content is carried out according to the content of the respective peak in the differential. The spectrum obtained with a tertiary ionizing radiation detector and evaluated by an ampliade analyzer using a peak content calculation based on the generally deductible eo-chemical relations between the values of the signals measured in the two channels of the analyzer and 8 taking into account the differential spectrum. According to the method of the invention, an autoeetic subtraction of the batch contribution is achieved under a peak corresponding to a specified amount of radionuclide. The value of the desired contribution is determined by the difference of the signal values measured in the channels and the relation of the widths of both channels. It eliminates changes in the course of the required contribution of uncertain - and laborious determination of the dependency of mm 2 with parts of the differential spectrum, which is not feasible under the conditions of the technological process.

Na připojených výkresech jsou znázorněny reálné podmínky - dvou příkladů provedení způsobu podle vynálezu. Na obr. 1 je případ, kdy naměřený pík P je součástí spektra S pokračujícího s významným požadovaným příspěvkem na obou stranách píku P, Na obr. 2 je reálný případ, kdy spektrum S měřeným pikem P prakticky končí a za jeho úpatím nepo]α·ačuje. Na vodorovné ose E obr. je vymesena čeplitudč impulsů v kiloelektrooidltech, respektive v dílcích stupnice anylyzátoru.The attached drawings show the real conditions of two exemplary embodiments of the method according to the invention. Fig. 1 shows the case where the measured peak P is part of the spectrum S continuing with the significant contribution required on both sides of the peak P, Fig. 2 shows the real case where the spectrum S measured by the peak P is practically terminated ačí. On the horizontal axis E of the Fig., The blades of pulses in kiloelectrooids or in the scale segments of the analyzer are plotted.

Na svislé ose N Je vynesena velikost signálu, to Je na příklad počet elektrických impulzů na jednatku amplitudy. Hledaná plocha A píku P je nad spojnicí bedů i a Hranice prvního kanálu T leží na bodech 1 e 2· Hranice druhého kanálu R leží ne bodech £ a 6 ^respektive £ & 2 na obr. 2).On the vertical N axis, the magnitude of the signal is plotted, i.e., the number of electrical pulses per amplitude unit. The sought area A of the peak P is above the joint of the hips 1 and the boundary of the first channel T lies at points 1 and 2. The boundary of the second channel R lies at points 6 and 6 and 6 respectively in FIG.

Příklad provedení způsobu určení množství radionuklidu podle vynálezu v podmínkách podle obr· 1 je realizován takto: První kanál T amplitudového analyzátoru je nestaven nižší úrovní na hodnotu amplitudy v bodě 1 a vyšší úrovní na hodnotu amplitudy v bodu 2. Druhý kanál R má nižší úroveň me hodnotě bodu £ ⁸ vyšší ne hodnotě bodu šířka druhého kenálu T je dvojnásobkem šířky prvního kanálu T a oba kanály mají společnou osu. Množství radionuklidu jednoznačně koreluje 8 obsahem plochy A píku P. Plocha 1 leží nsd spojnicí bodů 1 a 4 8 její hodnota je obecně určena vztahem:An exemplary embodiment of a method for determining the amount of radionuclide according to the invention in the conditions of Fig. 1 is implemented as follows: The first channel T of the amplitude analyzer is not set lower level to the amplitude value at point 1 and higher level to the amplitude value at point 2. the value of the point ⁸ higher than the value of the point the width of the second kennel T is twice the width of the first channel T and both channels have a common axis. The amount of radionuclide unequivocally correlates with the content of area A of the peak P. 8.

N_a = N_T.(1+ 5-zV) - ΝρΛ -Нт-)..N _a = N _T. (1+ 5-zV) - ΝρΛ -Нт-)

kdewhere

Ntp ··Ntp ··

Np . ·Np. ·

T ·.T ·.

obsah plochy píku A signál naměřený v ksnále T signál naměřený ve druhém kanále R šířka prvního kanálu T v keV nebo rel. jednotkácharea of peak area A signal measured in tandem T signal measured in second channel R width of first channel T in keV or rel. units

R ..R ..

šířka druhého kenálu R • V podmínkách příkladu provedení platí:width of the second kennel R • In the example case:

N'_a = 2 N_T - N_r N ' _a = 2 N _T - N _r

Druhý příklad provedení způsobu určení množství radionuklidu podle vynálezu v podmínkách podle obr. 2 je realizován tekto: První kenál T amplitudového enalyzátoxx je naetcven r.ižčí úrovní ne hodnotu amplitudy v bodu 1 a vyšší úrovní ne hidnotu amplitud· v bodu 2.'Druhý kanál R má nižší úroveň na hodnotě amplitudy v bodu 5. a vyšší úroveň ηε hodnota amplitudy v bodu 2. Doba měření v kanálech 100 s. Množství radionuklidu jednozaečně koreluje s obsahem plochy A píku P. Plocha A leží na obr. 2 nad spojnicí bodů 3 a 4 e její hodnota je obecně určena vztahem:A second embodiment of the method for determining the amount of radionuclide according to the invention in the conditions of FIG. 2 is implemented as follows: The first kenal T of the amplitude analyzer is set at a lower level than the amplitude value at point 1 and higher R has a lower level at the amplitude value at point 5. and a higher level ηε the amplitude value at point 2. Measurement time in channels 100 s. The amount of radionuclide correlates unilaterally with the area A of peak P. Area A lies above Fig. 2 and 4 e its value is generally determined by:

N_a = k.N_T - Ik - 1).N_r d2 TT kde к = -rS----гN _a = kN _T -Ik-1) .N _r d2 TT where к = -rS ---- г

R - ТГ význam symbolů je totožný a uvedeným v prvém příkladu provedení, ^ři šířce druhého kanáluThe meaning of the symbols is identical to that given in the first embodiment, at the width of the second channel

R o 20 X převýŠdjící šířku prvního kenálu T platí:R o 20 X exceeding the width of the first kennel T holds:

N_a = 3,27 N_T - 2,27 N_R N _a = 3.27 N _T - 2.27 N _R

V obou příkladech provedení pík P přísluší záření gema s energií 185 keV, které emituje uren 235 při své přeměně. Hodnota amplitudy v bodu 1 činí 140 keV a hodnota amplitudy v bodu 2 činí 210 keV. Obě hodnoty však závisí zejména na jakosti rozlišovací schpnoeti detektoru. Hodnoty Ν,ρ a N_R jsou závislé na množství radionuklidu-uranu v měřeném vzorku, respektive i na velikosti a průběhu požadovaného příspěvku.In both embodiments, peak P is associated with a 185 keV gamma radiation emitted by uranium 235 as it is converted. The amplitude at point 1 is 140 keV and the amplitude at point 2 is 210 keV. However, both values depend mainly on the quality of the detector's resolution. The values of Ν, ρ and N _R are dependent on the amount of radionuclide-uranium in the measured sample, and also on the size and course of the required contribution.

Způsob podle vynálezu je využitelný zejména při radiometrickém stanovení obsahu uranu v produktech úpraven uranových rud· Použití je možné i v oatetení technice a v nukleární medicíně·The method according to the invention is particularly useful for the radiometric determination of uranium content in uranium ore treatment plant products.

Claims

A method for determining the amount of radionuclide, in particular for technological process control purposes, in nuclear engineering applications and the like, based on determining the area of the respective peak in the differential spectrum obtained by an ionizing radiation detector and evaluated by an ampituium® analyzer using computationally signals measured in two channels set on the analyzer, characterized in that, for determining the area (A) of the peak (P) and e, it measures the signal in two channels (T) and (R) of the amplifier analyzer * of which the first channel (T) is not peak area <P) and its width exceeds 75 $ of the peak interval (P) in the spectrum (δ) at points (3 and 4) and the second channel (R) is at least 20 $ wider than the first channel (P) T) and its boundaries, while the boundaries of the first channel (I) obemykaai.