DE1464953C3 - Neutronendosimeter - Google Patents

Description

Als Meßelemente können für alle Hüllenkombinationen die auf thermische Neutronen besonders reagierenden Li⁶J-Kristalle, BFe-Zählrohre oder Li⁶- bzw. B¹⁰-haltige Festkörperdetektoren verwendet werden. Will man z. B. schnelle Neutronen mit einer größeren Empfindlichkeit nachweisen, so kann der Li^sJ-Kristall zusammen mit einem für schnelle Neutronen empfindlichen Plastikszintillator in die Kugelhülle eingebettet werden. Dabei kann auch noch dem Plastikszintillator B¹⁰ oder Li⁶ homogen zugemischt sein. Man kann dem den Kristall umschließenden Plastikszintillator aber auch nur in Teilbereichen Absorber- bzw. Aktivierungsstoffe beimischen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 der Detektoranordnung führen. Eine andere, kugel- Patentansprüche: förmige, Ausbildungsform weist ebenfalls einen Durchmesser von etwa 25 cm auf.

1. Neutronendosimeter geringer Abmessungen Es ist zur Ausmessung eines Neutronenenergiezum Messen der biologischen Neutronendosis 5 spektrums auch bekannt (USA.-Patentschrift über praktisch den gesamten Neutronenenergie- 3 140 397), ein Kugelelement aus Indium oder Manbereich auch bei Strahlung unbekannter Energie- gan zu verwenden, um welches nur Schalen aus verteilung, mit einem zentral angeordneten Meß- reinem Absorbermaterial angeordnet sind, bei dem element, dessen höchste Empfindlichkeit in Moderatoren jedoch fehlen. Dieses Meßelement ereinem begrenzten Energiebereich liegt und das io laubt daher keine der biologischen Dosis entsprein vorbestimmter geometrischer Anordnung zur chende Messung über den gesamten Neutronen-Anpassung der Einwirkung der Neutronen ge- energiebereich. Das Kugelelement und die Absorbermäß der gewünschten Zuordnung von biologi- schalen werden von Neutronen bei unterschiedlichen scher Dosis zu Neutronenfluß von mehreren Schwellwertenergien aktiviert und die Auswertung Schichten, von denen mindestens eine durch- 15 des Neutronenenergiespektrums erfolgt dadurch, daß gehende, radial angeordnete Kanäle aufweist, jede Aktivität jeder einzelnen Schale und des Kugeleiner homogenen Mischung eines langsame Neu- elementes ausgewertet wird.

tronen absorbierenden und eines moderierenden Aufgabe der Erfindung ist es hingegen, ein Neu-

Stoffes sowie von Moderator-Schichten für tronendosimeter, mit dem eine der biologischen

schnelle Neutronen umschlossen ist, dadurch 20 Dosis entsprechende Messung über den gesamten

gekennzeichnet, daß die aus homogenen Neutronenenergiebereich möglich ist, derart auszu-

Mischungen von Absorber- und Moderatorstof- bilden, daß die gewünschte Zuordnung von biologi-

fen bestehenden Schichten (5, 6) unterschiedliche scher Dosis und Neutronenfluß schon mit kleineren

Anteile an neutronenabsorbierenden Stoffen ent- Abmessungen der Dosimeteranordnung erzielbar

halten. 35 wird. .

2. Neutronendosimeter nach Anspruch 1, das Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem als moderierenden Stoff Polyäthylen enthält, da- Dosimeter der eingangs genannten Art erfmdungsdurch gekennzeichnet, daß die homogenen gemäß darin, daß die aus homogenen Mischungen Mischungen aus Polyäthylen als moderierendem von Absorber- und Moderatorstoffen bestehenden Stoff und aus B¹⁰- oder Li⁶-Verbindungen und 30 Schichten unterschiedliche Anteile an neutronen bzw. oder U2O3, In, Cu, Ag oder Co als absor- absorbierenden Stoffen enthalten.

bierendem Stoff bestehen. Die Größe des Dosimeters kann dadurch auf eine

Kugel von 10 bis 15 cm Durchmesser verringert werden. Im einfachsten Fall besteht die homogene

35 Mischung z. B. aus einer wasserstoffhaltigen Verbindung als Moderator, der als Neutronenabsorber z. B. Li^e oder B¹⁰ zugesetzt sind. Wesentlich ist nicht nur die Art und das Mengenverhältnis des zugesetzten

Die Erfindung betrifft ein Neutronendosimeter ge- Absorbers, sondern der durch das homogene Geringer Abmessungen zum Messen der biologischen 40 misch gegebene effektive Neutrcnenwirkungsquer-Neutronendosis über praktisch -den gesamten Neu- schnitt, der für die Streuung und Absorption der tronenenergiebereich auch bei Strahlung unbekann- Neutronen maßgebend ist. Die Abhängigkeit des ter Energieverteilung, mit einem zentral angeordne- effektiven Wirkungsquerschnitts von der Neutronenten Meßelement, dessen höchste Empfindlichkeit in energie wird durch das homogene Gemisch entspreeinem begrenzten Energiebereich liegt und das in 45 chend der vorgegebenen Neutronenfluß-Dosis-Zuvorbestimmter geometrischer Anordnung zur An- Ordnung eingestellt. ,
passung der Einwirkung der Neutronen gemäß der Um eine körpergerechte Dosis zu messen, ist das gewünschten Zuordnung von biologischer Dosis zu Meßelement z.B. in eine Kugel von 16cm Durch-Neutrbnenfluß von mehreren Schichten, von denen messer einer homogenen Mischung bestehend aus mindestens eine durchgehende, radial angeordnete 50 Polyäthylen und einer In-, Cu- oder Co-Verbindung Kanäle aufweist, einer homogenen Mischung eines eingebettet.

langsame Neutronen absorbierenden und eines mo- Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der

derierenden Stoffes sowie von Moderator-Schichten Zeichnung erläutert:

für schnelle Neutronen umschlossen ist. Die Zeichnung zeigt ein Dosimeter, bei dem um

Derartige Neutronendosimeter sind bekannt 55 das Meßelement 1 herum mehrere Schichten 4,5 (»Neutron Dosimetry«, Bd. II, Proceedings of a und 6 mit unterschiedlicher Zusammensetzung ange-Symposium at Harwell, 10. bis 14. Dezember 1962, ordnet sind. Die innere Schicht4 besteht z.B. aus IAEA Wien 1963, Seiten 87 bis 95 und Seiten 123 Polyäthylen, die folgende Schicht 5 aus Polyäthylen, bis 139). Bei ihnen wird ein BFs-Proportionalzähl- dem BsOs als Absorber beigemischt ist, die äußere rohr von zylinderförmigen Schichten von Polyäthy- 60 Schicht 6 ebenfalls aus Polyäthylen mit BaOs, jedoch len umgeben, die durch eine Borplastikschicht ge- mit einem anderen Mischungsverhältnis. Dabei weist trennt sind. Die Endflächen sind in entsprechender mindestens eine der verschiedenen Schichten Strah-Weise abgedeckt. Diese Abdeckung mit unterschied- lendurchtrittskanäle 7 auf, wie es in der Figur für liehen Moderator- und Absorberschichten dient zur die mittlere Schicht 5 gezeigt ist. Zum Mittelpunkt Anpassung der Neutronenempfindlichkeit als Ener- 65 des Dosimeters führt ein Kanal 3, durch den das giefunktion an eine rem-Dosiskurve. Jedoch weist Meßelement 1 eingeführt werden kann. Neben BsOa eine benutzbare Ausführungsform unhandliche Ab- kann dem Polyäthylen auch UsO» und bzw. oder In, messungen auf, die zu einem beträchtlichen Gewicht Cu, Ag oder Co als Absorber zugemischt sein.