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Vorrichtung zur selektiven Feststellung von Spaltprodukten in Gasen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selektiven Nachweis von Spaltprodukten
in Gasen, insbesondere in Kühlgas, die einen Kernreaktor verlassen, der durch ein
Gas gekühlt wird, z. B. Luft, Kohlensäuregas oder Helium, und ferner in den Gasen,
welche die Teilchenbeschleuniger verlassen.
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Es ist bekannt, daß die Feststellung oder Messung der Spaltprodukte
und insbesondere gerade der Spaltprodukte, die in den Kühlgasen eines Kernreaktors
vorkommen, für die Kontrolle seines Betriebes von sehr großer Bedeutung ist. Man
kann auf diese Weise schnell einen anomalen Betrieb des Reaktors und insbesondere
einen Bruch der Hülsen um die Spaltstoff- oder Brutstoffelemente feststellen, wobei
ein derartiger Bruch radioaktive Produkte in die Kühlgase eindringen läßt, die an
diesen Ummantelungen vorbeistreichen. Erfolgt diese Feststellung schnell, dann kann
man unverzüglich Maßnahmen ergreifen, um den schadhaften Betriebsteil abzuschalten,
indem man z. B. die Spaltstoffelemente mit rissiger Hülle ausfährt oder den Reaktor
vollständig stillsetzt, falls sich dieses als erforderlich herausstellen sollte.
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Es sind mehrere Typen von Vorrichtungen zur Feststellung von Spaltprodukten
im Gas bekannt. beispielsweise Geiger-Müller-Zähler, Szintillationszähler und Ionisationskammern.
Diese bekannten Vorrichtungen weisen im allgemeinen verschiedene Nachteile auf,
die eine schnelle und selektive Feststellung der Anwesenheit von Spaltprodukten
in einem gasförmigen Produkt verhindern, und zwar aus folgenden Gründen: ungenügende
Empfindlichkeit, ihr Raumbedarf und die Schwierigkeit, sie instand zu halten. ihre
sich kreuzende Anzeige, falls das Reaktorkühlgas wieder in den Kreislauf gebracht
wird, vor allen Dingen schließlich die Unmöglichkeit, Fehlanzeigen auszuschalten.
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In einem gegebenen Augenblick besteht die Radioaktivität eines Gases,
das einen Kernreaktor verläßt, im wesentlichen aus der Summe der Radioaktivität
der radioaktiven Isotopen, wie Stickstoff 16 und Argon 41, die in dem fraglichen
Gas aus dessen nicht radioaktiven Bestandteilen unter dem Einfluß einer Beschießung
mit den Neutronen des Kernreaktors gebildet werden, und der Spaltprodukte, die in
das Kühlgas hineingeraten. Diese Spaltprodukte bestehen aus a) den langlebigen Spaltprodukten,
wie Xenon 133, mit einer Periode von mehreren Tagen, die bei einer Rückführung des
Gases in den Kernreaktorkreislauf eine Radioaktivität aufweisen, die
sich in dem
genannten Gas noch lange nach ihrem Eindringen in das Kühlgas bemerkbar macht, b)
den kurzlebigen Spaltprodukten, wie die Xenone und schwersten Kryptone, die eine
Periode von einigen Sekunden haben, deren Radioaktivität nur unmittelbar nach ihrem
Eindringen in das Kühlgas bemerkbar wird, selbst wenn dieses wieder in den Kreislauf
zurückgeführt wird, gerade wegen dieser kurzen Lebensdauer.
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Man versteht leicht, daß die langlebigen Spaltprodukte die Meßergebnisse
unrichtig machen, denn die Radioaktivität dieser Spaltprodukte, die lange vorher
in das Kühlgas hineingeraten sind, kommt zu der Radioaktivität der lang- oder kurzlebigen
Spaltprodukte, die soeben das Kühlgas verseucht haben, hinzu.
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Die einzige Radioaktivität, deren Feststellung und Messung von Bedeutung
ist, wenn man sofort das Auftreten von Spaltprodukten oder die Schwankung ihrer
Menge in einem Gasstrom erkennen will, ist die der kurzlebigen Spaltprodukte.
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Die vorliegende Erfindung handelt von einer Vorrichtung zur Feststellung
und selektiven Messung der kurzlebigen Spaltprodukte in einem Gasstrom, wobei das
Vorhandensein von Spaltprodukten in diesem Gasstrom sehr schnell feststellbar ist.
Darüber hinaus ist es möglich, die Zunahme derartiger vorhandener Produkte festzustellen.
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Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit der Feststellung von Spaltprodukten
in den Kernreaktoren,
z. B. als Folge eines Hüllenbruches; und in
den Teilchenbeschleunigern, z. B. um die Bildung eines Spaltproduktes als Folge
einer Kettenreaktion sowie die Bildung von Radon (Radiumemanation) festzustellen.
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Die Erfindung gilt auch für die selektive Feststellung radioaktiver
Gase mit verschiedenen Perioden und vor allen Dingen von Stickstoff 16 mit einer
Periode von 7,4 Sekunden, um den Betrieb eines Kernreaktors kontrollieren zu können.
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Nach der Erfindung liegt der Vorrichtung im wesentlichen ein schnelles
Absinken der Aktivität der kurzlebigen Spaltprodukte zugrunde, die von einer Kettenreaktion
herrühren, die durch die Beschießung der Brut- oder Spaltstoffe, wie Uran oder Plutonium,
mit Neutronen und insbesondere mit thermischen Neutronen hervorgerufen wurde. Der
Unterschied zwischen zwei Aktivitätsmessungen, die an einem gleichen Gas möglichst
sofort nach dem Übergang der festzustellenden Spaltprodukte in das Gas und nach
einem Zeitverlauf von mehreren Perioden der kurzlebigen Spaltprodukte, aber weit
unter den Perioden der langlebigen Spaltprodukte durchgeführt werden, ist deshalb
gleich der Aktivität der kurzlebigen Spaltprodukte, denn die Aktivität der langlebigen
Spaltprodukte hat sich zwischen den beiden Messungen wenig geändert, natürlich nur,
wenn man Maßnahmen getroffen hat, daß sich die Messungen selektiv auf die Spaltprodukte
beziehen.
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Gemäß der Erfindung enthält eine Vorrichtung zur selektiven Feststellung
von Spaltprodukten in Gasen eine Kammer, die zumindest von einem Teil des zu untersuchenden
Gasstromes durchflossen wird; die Kammer ist mit gleichzeitig steuerbaren Absperreinrichtungen
versehen, die den Gas strom absperren bzw. freigeben, außerdem mit Strahlungsdetektoren,
die zur Feststellung der Radioaktivität der in der Kammer vorhandenen Spaltprodukte
dienen und den vor der Absperrung ermittelten Meßwert einer Speichereinrichtung
zuführen, von wo aus er einer Vergleichseinrichtung zusammen mit dem nach der Absperrung
ermittelten Meßwert zugeführt wird.
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Zur Erzielung der Selektivität gegenüber den Spaltprodukten kann
die Vorrichtung Mittel enthalten, mittels deren aus der Gesamtheit -der von den
Strahlungsdetektoren festgestellten Strahlungen nur ein innerhalb eines bestimmten
Energiebereiches liegender Teil ausgewählt wird, wobei allein dieser ausgewählte
Teil für die Messung verwendet wird, sowie, oder Mittel, um die Aktivität der radioaktiven
Isotopen die in dem Gas selbst durch Neutronenbeschuß entstehen, selektiv festzustellen
und um diese Aktivität von der in der Kammer gemessenen Gesamtaktivität abzuziehen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
vereinfacht dargestellt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist besonders zur Feststellung
von Hülsenrissen eines heterogenen Reaktors bestimmt, bei dem die Uran-Brennstoffelemente
in den aus Graphit bestehenden Moderatorblock eingeschoben und in geschlossenem
Kreislauf durch Kohlensäuregas gekühlt werden. Dabei kommt der Gasstrom durch die
Leitung 32, die eine Umführungsleitung für einen Teil des Gases, welches in einem
nicht dargestellten Hauptkreislauf umläuft, sein kann, in eine Kammer 2 und verläßt
diese Kammer durch eine Abgangsleitung 34. Die Elektroventile 3 und 4 ermöglichen
einen Kreislauf
des genannten Gas stromes durch die Kammer 2 in dem Sinne, der durch
den Pfeil F angegeben ist, oder halten eine gewisse Menge des genannten Gases während
einer bestimmten Zeit in der Kammer 2 fest.
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Die Wände der Kammer 2 haben Fenster 6 und 6 a, die für die Kernstrahlungen
und besonders für Betastrahlen durchlässig sind. Dabei ist das Fenster 6 dünner
und selektiv durchlässiger für die Kernstrahlungen, die von den Spaltpodukten erzeugt
werden, während das Fenster 6 a dicker und infolgedessen für jene Kernstrahlungen
selektiv durchlässiger ist, die von den radioaktiven Isotopen erzeugt werden, die
in dem Kühlgas selbst durch Neutronenbeschuß entstehen.
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Vor dem dünnen Fenster 6 ist ein Szintillator 7 bekannter Bauart
angebracht, z. B. ein plastischer Szintillator aus einer Lösung aus Butadien-Tetraphenyl
in Polystyrol, die für Betastrahlen besonders empfindlich ist. An diesen ist in
bekannter Weise das Eintrittsfenster eines Photomultipliers 8 angeschlossen, der
im wesentlichen aus einer Photokathode, die die Lichtblitze, die in dem Szintillator
7 durch Kernstrahlungen, die die Kammer 2 durch das Fenster 6 verlassen, erzeugt
werden, in Elektronen umwandelt, sowie einer Reihe von Dynoden besteht, die die
Anzahl der Elektronen um einen hohen Faktor, der häufig über 106 ist, vergrößert.
Der Photomultiplier gibt die Impulse nacheinander in einen Vorverstärker 9, einen
Verstärker 10 und gegebenenfalls in ein Amplitudensieb 42, das nur die Impulse durchläßt,
deren Amplitudenhöhe innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, und schließlich
in eine Integriereinrichtung 11. Alle diese Geräte 7, 8, 9, 10, 42, 11 sind im Zusammenhang
mit der Ermittlung von Kernstrahlung an sich bekannt.
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Die Ausgangssignale der Integriereinrichtung 11 sind dem durchschnittlichen
Zählwert der Strahlungen während einer bestimmten Zeit proportional, und zwar, falls
ein Amplitudensieb 42 in die Kette mit eingeschaltet ist, im wesentlichen den Strahlungen
mit einer Energie, die innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, der dem durch
das Amplitudensieb 42 für die Amplitudenhöhen gegebenen Amplitudenband entspricht.
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Der Ausgang des Integriergerätes 11 wird einerseits direkt auf das
Steuergitter 12 einer ersten Triode 13 und andererseits über einen Ausschalterl4
auf das Steuergitter 15 einer zweiten Triode 16 geschaltet, wobei das Gitter 15
über einen Kondensator 22 oder eine andere Speichervorrichtung für elektrische Energie
geerdet wird.
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Die Kathoden 17 und 18 der Trioden 13 und 16 werden über Widerstände
19 und 20 geerdet. Die Potentialdifferenz e zwischen den Kathoden 17 und 18 erscheint,
bei Nichtberücksichtigung der Verluste in den Leitern 47 und 48, die zweckmäßigerweise
gleiche Widerstände haben können, zwischen den Punkten 43 und 44 eines Widerstandes
45, der zwischen der Kathode 18 und der Masse angeordnet wird.
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Aus Gründen, die nachfolgend dargelegt werden, wenn der Betrieb des
Gerätes nach der Erfindung beschrieben wird, kann ein weiterer Meßkanal als Kompensationskanal
für die Verbesserung der Empfindlichkeit der Vorrichtung vorgesehen werden.
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Dieser zweite Kanal hat ein Szintillatorelement7a, das vor dem Fenster
6 a angeordnet ist, und einen Photomultiplier 8 a, der die Lichtszintillationen
des
Elementes 7a in Impulse verwandelt, die der Reihe nach in einen
Vorverstärker 9 a, einen Verstärker 10a, eventuell in ein Amplitudensieb 42 a für
Impulse und in eine Integriereinrichtung 11 a entsendet werden.
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Der Meßkanal 7 a, 8 a, 9 a, 10 a, 42 a, 11 a gleicht dem Kanal7, 8,
9, 10, 42, 11, aber das Band, das vom Amplitudensieb 42 a ausgeht, ist im allgemeinen
anders als das Band, das vom Amplitudensieb 42 ausgeht. Das Amplitudensieb 42 wählt
vorzugsweise die Signale, die den Spaltprodukten entsprechen, z. B das Band, das
den Energien für Strahlungen unter 4 MeV entspricht, und hält selektiv die Impulse
fest, die den Betastrahlen entsprechen, die von dem Stickstoff 16 ausgestrahlt werden,
die Energien über 4 MeV haben, ferner die anderen radioaktiven Isotopen, die von
dem Gas selbst durch Beschuß mit Neutronen erzeugt werden und durch das Fenster
6 gedrungen sein können. Dagegen wählt das Amplitudensieb 42 a vorzugsweise die
Signale aus, die den Betastrahlen entsprechen, welche von den radioaktiven Isotopen
ausgestrahlt werden, die im Gas durch Neutronenbeschuß erzeugt werden. Es wählt
z. B. die Signale aus, die Energien für Strahlungen über 4 MeV entsprechen, und
sperrt selektiv die Impulse, die den Spaltprodukten entsprechen, die im allgemeinen
Energien unter 4 MeV haben, die durch das Fenster 6 a gedrungen sein können.
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Der Ausgang der Integriereinrichtunglla ist an einen ebensolchen
Kreis angeschlossen wie der Ausgang der Integriereinrichtung 11; in der Zeichnung
wurden den entsprechenden Teilen dieselben Bezugszeichen, jedoch jeweils unter Zusatz
des Buchstabens a gegeben; so erscheint z. B. die Potentialdifferenz zwischen den
Kathoden 17a und 18a als Spannung e, zwischen den Punkten 43 a und 44 a, die sich
im Mittelabschnitt und am nicht geerdeten Ende des Widerstandes 45a befinden.
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Die Läufer 46 und 46 a arbeiten jeweils mit den Widerständen 45 und
45 a zusammen, die Potentiale, die von den Läufern 46 und 46 a entnommen werden,
werden in einem Differentialanzeigeapparat 21, einem Voltmeter, verglichen. Außerdem
kann man einen Schreiber 37 vorsehen, der die aufeinanderfolgenden Anzeigen der
Nadel 36 des Anzeigegerätes 21 aufschreibt.
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Nach der Erfindung hat die Vorrichtung außerdem einen Steuerkreis,
der auf die Elektroventile 3 und 4 und auf die Unterbrecher 14 und 14 cd wirkt.
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Dieser Steuerkreis, der ein dem Fachmann bekannter Typ sein kann,
hat unter anderem einen Generator 27, einen Synchronisator 38, der den Betrieb des
Generators 27 steuert, und Leiter, um den vom Generotor 27 erzeugten Strom gleichzeitig
in die Relaisspulen 28 und 29 der Elektroventile 3 und 4 bzw. in die Relaisspulen
30 und 30a zu leiten. Diese betätigen die Unterbrecher 14 bzw. 14 a, so daß sich
bei Erregung des Generators 27 durch den Synchronisator 38 die Elektroventile 3
und 4 schließen und die Unterbrecher 14 und 14a sich gleichzeitig öffnen.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Während eines ersten
Zeitabschnittes, der z. B.
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20 Sekunden dauert, zeigt der Generator 27, der vom Synchronisator
38 gesteuert wird, keine Leistung.
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Dies hat zur Folge: Die Elektroventile 3 und 4 werden geöffnet, und
daraufhin durchquert der Gasstrom, in dem die Anwesenheit von Spaltprodukten festgestellt
werden soll, die Kammer 2 in Richtung des
Pfeiles F, wobei die Radioaktivität der
ionisierenden Teilchen in diesem Gasstrom in Form von Zählsätzen durch die Integratoren
11 und 11 a gemessen werden.
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Die Unterbrecher 14 und 14 a werden geschlossen, und daraufhin wird
der Austritt des Integrators 11 gleichzeitig an die Gitter 12 und 15 gebracht, während
der Austritt des Integrators 11 ci gleichzeitig an die Gitter 12 a und 15 cd gelegt
wird; die Punkte 43 und 44 einerseits befinden sich merklich im gleichen Potential
und die Punkte 43 ci und 44 a andererseits ebenfalls in einem gleichen Potential.
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Während einer zweiten Zeitperiode, die ebenfalls etwa 20 Sekunden
dauern kann, schickt der Generator 27 dagegen unter der Einwirkung des Synchronisators
38, der eine einfache Uhrwerksvorrichtung sein kann und abwechselnd den Generator
27 erregt oder nicht erregt, Strom in die Relaisspulen 28, 29, 30 und 30 a.
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Das hat zur Folge: Die Ventile 3 und 4 schließen sich, und ein bestimmtes
Gasvolumen wird in der Kammer 2 eingeschlossen. Die Integratoren 11 und 11 cd bestimmen
die Radioaktivität dieses Gasvolumens. Nach etwa 20 bis 30 Sekunden hat sich die
Tätigkeit der kurzlebigen radioaktiven Isotopen wie auch die des Gases selbst und
der Spaltprodukte beträchtlich verringert und ist sozusagen gleich Null. Am Ende
der zweiten Periode schicken die Integratoren 11 und 11 cd, weil diese Periode mehrfach
die Lebensdauer der kurzlebigen radioaktiven Erzeugnisse übersteigt, ein Signal,
das im wesentlichen die radioaktiven langlebigen Produkte darstellt, die in der
Kammer 2 eingeschlossen sind.
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Die Unterbrecher 14 und 14 a sind geöffnet (und nehmen die Stellungen
ein, die in unterbrochenen Strichen dargestellt sind), wobei die Integriereinrichtungen
11 und 11 a nur auf die Gitter 12 und 12 a wirken und ein Signal erzeugen, das die
langlebigen radioaktiven Produkte darstellt.
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Da die Radioaktivität der langlebigen und der kurzlebigen radioaktiven
Erzeugnisse des Gasstromes in den Kondensatoren 22 und 22 cm in Form einer elektrischen
Energie gespeichert worden sind, wobei die Ladung des Kondensators 22 selektiv von
den Spaltprodukten abhängt, während die Ladung des Kondensators 22a selektiv von
den radioaktiven Isotopen des Gases abhängt, sind die Potentialdifferenzen e und
ea (die weitgehend proportional zum Unterschied des Potentials des Gitters 15 und
dem des Gitters 12 sind und andererseits zur Differenz zwischen dem Potential des
Gitters 15 cd und dem des Gitters 12a) kennzeichnend für die Aktivität der kurzlebigen
Erzeugnisse in dem Gasstrom allein, der durch die Kammer 2 strömt, wobei der Wert
e im wesentlichen von dem Gehalt an kurzlebigen Spaltprodukten abhängt, während
e, im wesentlichen von den radioaktiven Isotopen abhängt, die in dem Gas selbst
erzeugt werden und eine kurze Lebensdauer haben.
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Da die Auswahl zwischen den Spaltprodukten mit langer oder kurzer
Lebensdauer einerseits und den radioaktiven Isotopen des Gases mit kurzer oder langer
Lebensdauer andererseits durch die Kombination des Fensters 6 und des Szintillators
7 nicht in vollkommener Weise vorgenommen werden kann, kann diese Auswahl durch
das Amplitudensieb 42
und den Kompensationskanal verbessert werden,
der auf der linken Seite der Zeichnung wiedergegeben ist.
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Das Amplitudensieb 42 schaltet praktisch alle Impulse aus, die von
dem Photomultiplier 8 erzeugt und durch den Vorverstärker9 sowie den Verstärker
10 entsprechend den Szintillationen verstärkt werden können, die in dem Szintillator
7 durch ionisierende, von den Isotopen des Gases selbst ausgesandte Strahlungen
entstehen. Die Integriereinrichtung 11 zählt also nur die Strahlungen, die von den
Spaltprodukten ausgesandt werden, und zwar sowohl während des ersten Zeitabschnittes,
in dessen Verlauf die langlebigen und kurzlebigen Spaltprodukte gezählt werden,
als auch während des zweiten Zeitabschnittes, währenddessen die Integriereinrichtung
11 praktisch nur die langlebigen Spaltprodukte zählt. Zu diesem Zweck sperrt das
Amplitudensieb 42, wie oben erwähnt, die Impulse, die eine Amplitude haben, die
einer Energiestrahlung von mehr als 4 MeV entspricht.
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Das Fenster 6 des Szintillators 7 und das Amplitudensieb 42 sind
also gemeinsam an der selektiven Feststellung der Aktivität beteiligt, die lediglich
von den Spaltprodukten herrührt; die Vergleichseinrichtung mit den Trioden 13 und
16 eliminiert die Einflüsse durch die langlebigen Spaltprodukte; somit ist die Potentialdifferenz
im wesentlichen eine Funktion allein der kurzlebigen Spaltprodukte, die in dem durch
die Leitung 32 zugeführten Gasstrom enthalten sind. Da die Selektivität des Meßkanals,
der in der Zeichnung rechts dargestellt ist, unvollkommen und die Aktivität des
Stickstoffes 16 (kurzlebig in der Größenordnung von 7,4 Sekunden) in dem Ausgangssignal
der Integriereinrichtung enthalten sein kann, kann ein weiterer, in der Zeichnung
links gezeigter Meßkanal vorgesehen werden, um selektiv die durch den Sauerstoff
16 bedingte Aktivität in dem durch die Leitung 32 zugeführten Gas zu bestimmen.
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Aus den angegebenen Gründen ist die Potentialdifferenz ea ein Maß
für die Radioaktivität allein der kurzlebigen Spaltprodukte in der Kammer 2; wenn
außerdem das Fenster 6 6a, der Szintillator 7 ci und der Durchlaßbereich des Amplitudensiebes
42a günstig ausgewählt sind, so repräsentiert diese Potentialdifferenz e,, im wesentlichen
die Aktivität der kurzlebigen Isotopen, die durch Neutronenbeschuß der Atome des
Kühlgases, insbesondere des Stickstoffes 16, entstehen.
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Somit kann von der Potentialdifferenz e ein am Ausgang des »linken«
Meßkanals vorhandener Wert abgezogen werden, der im wesentlichen der von dem »rechten«
Kanal gemessenen Aktivität des Stickstoffes 16 entspricht. Diese Differenz wird
von der Anzeigevorrichtung 21 erfaßt und von dem Registriergerät 37 aufgezeichnet.
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Aus den dargelegten Gründen arbeitet die Vorrichtung nach der Erfindung
wie folgt: Wenn man zunächst den linken Berichtigungs- oder Kompensationskanal unberücksichtigt
läßt, dann setzt das Synchronisierungsgerät oder die Uhr 38 den Generator 27 abwechselnd
in Betrieb oder schaltet ihn ab. Während einer ersten Periode von etwa 20 bis 30
Sekunden strömt das Gas durch die Kammer 2, wodurch man homogene Verhältnisse erzielen
kann.
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Die Integriereinrichtung 11 versieht den Kondensator 22 mit einem
Potential, das hauptsächlich die Aktivität der langlebigen und der kurzlebigen Spaltprodukte
darstellt Während eines zweiten Zeitabschnittes von ebenfalls 20 bis 30 Sekunden
wird die Masse des Gases in der Kammer 2 durch Schließung
der Elektroventile 3 und
4 festgehalten. Die Integriereinrichtungll arbeitet auf das Gitter 12 und stellt
ein Potential her, das im Prinzip die Aktivität der langlebigen Spaltprodukte darstellt.
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Eine Spannung, die im wesentlichen proportional zur Differenz zwischen
dem nicht geerdeten Pol des Kondensators 22 und dem Potential des Gitters 12 ist,
erscheint als e. Wenn das Fenster 6 und das Amplitudensieb 42 kein Signal durchlassen,
das der Aktivität der radioaktiven Isotopen entspricht, die in der Masse des Gases
selbst erzeugt werden, dann ist der linke Kanal absolut unnütz, und dann könnte
die Anzeigevorrichtung 21 direkt zwischen den Kathoden 17 und 18 angebracht werden.
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Wenn man dagegen eine große Genauigkeit anstrebt, d. h. wenn man
berücksichtigt, daß die Selektivität infolge des Fensters 6 und des Amplitudensiebs
42 nicht ausreicht, dann ist man daran interessiert, den linken Kanal vorzusehen,
der eine Spannun erz abgibt, die die kurzlebigen radioaktiven Isotopen, wie Stickstoff
16, vertritt, die in dem Gas selbst erzeugt werden. Eine Bestimmung erfolgt am Anfang,
indem man einen Gasstrom aus radioaktiven Isotopen, insbesondere aus Stickstoff
16, aber keine Spaltprodukte verwendet. Am Ende der Periode des Bestimmungsvorganges
werden die Läufer 46 und 46a auf die Widerstände 45 und 45 cd eingestellt, die eigentlich
Potentiometer sind, so daß die Nadel 36 Null anzeigt (Stellung in vollen Linien
der Nadel).
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Wenn man das Gas, das Spaltprodukte enthalten kann, mit der Vorrichtung
nach der Erfindung kontrolliert, dann nimmt die Nadel 36 am Ende der zweiten Periode,
d. h. wenn der Generator 27 arbeitet, die Stellung ein, die durch unterbrochene
Striche dargestellt wird, und wenn das Zifferblatt der Anzeigevorrichtung 21 mit
entsprechenden Graden versehen ist, dann zeigt sie direkt den Gehalt an Spaltprodukten
in dem betreffenden Gas an.
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Die von dem Gerät 21 und/oder von dem Schreiber 37 gelieferten Anzeigen
können die ganze Kontrolltätigkeit, die Steuertätigkeit und die Meldetätigkeit,
die man wünscht, bewerkstelligen, und zwar als Funktion des Gehaltes an Spaltprodukten
des Gasstromes, der überwacht wird.
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Man sieht also, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung schnell und
sicher die Aktivitätsschwankungen eines Gasstromes auf Grund der Spaltprodukte feststellt,
ohne daß man bewegliche Teile in Betrieb zu setzen braucht. Frühere Gasstromüberwachungssysteme,
wie sie beispielsweise in Calder Hall zur Anwendung kamen, bestanden aus einem Fälldraht,
der von einem Motor betrieben wird. Dabei kann der Betrieb dieses beweglichen Ganzen
Störungen erleiden; die genannte Vorrichtung hat nämlich keine Tariermittel, um
parasitäre Signale auszuschalten, wie dies bei der Vorrichtung nach der Erfindung
der Fall ist; hier ist eine Tariervorrichtung vorgesehen, die unter anderem aus
den Trioden 12 und 13a, 16 und 16 cd besteht.
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Selbstverständlich kann man an der beschriebenen Anlage änderungen
in der Weise vornehmen, daß man insbesondere die Detektoren, die Elektronenketten
und die Vergleichsvorrichtungen und auch die Steuervorrichtungen durch entsprechende,
andere bekannte Elemente ersetzt. Insbesondere können die Steuervorrichtungen die
Öffnung der Ventile 3 und 4 bewerkstelligen, die normalerweise geschlossen sind,
und die Öffnung der Ausschalterl4 und 14a während
der ersten Betriebsperiode
bewirken, anstatt die Schließung der Ventile 3 und 4 und die Öffnung der Schalter
14 und 14a während der zweiten Betriebsperiode zu veranlassen.