DE2153559C3 - Neutronen- und Gammastrahlenfluß-Detektor mit einem unter der Einwirkung dieser Strahlungen einen Strom liefernden Emitter und einem diesen umgebenden Kollektor - Google Patents
Neutronen- und Gammastrahlenfluß-Detektor mit einem unter der Einwirkung dieser Strahlungen einen Strom liefernden Emitter und einem diesen umgebenden KollektorInfo
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Description
35
Die Erfindung betrifft einen Neutronen- und Gammastrahlenfluß-Detektor
mit einem elektrisch leitenden Emitter aus einem unter der Einwirkung eines Neutronen- und Gammastrahlenflusses einen Strom
liefernden Metall, mit einem den Emitter umgebenden, elektrisch leitenden Kollektor, wobei die Stromergiebigkeit
des Emitters und des Kollektors in einem Neutronen- und Gammastrahlenfluß vorgegebener
Stärke verschieden sind, sowie mit einem den Emitter und den Kollektor voneinander trennenden, zwischen
ihnen angeordneten elektrischen isolator.
Ein solcher Detektor ist aus der US-PS 33 75 370 bekannt, in der ein für Neutronenstrahlung empfindlieher,
von fremden Stromquellen unabhängiger Detektor beschrieben ist, der einen drahtförmigen, elektrisch
leitenden Emitter aus einem unter der Einwirkung einer Neutronenstrahlung einen Strom liefernden Metall und
einen den Emitter koaxial umgebenden Kollektor aufweist Die Stromergiebigkeiten des Emitters und des
Kollektors in einem Neutronenstrahlenfluß vorgegebener Stärke sind verschieden. Der Emitter und der
Kollektor sind durch einen zwischen ihnen angeordneten elektrischen Isolator aus komprimiertem Magnesiumoxid
getrennt. Der Emitter besteht aus Rhodium, Vanadium oder Silber und ist koaxial innerhalb eines
Kollektors aus rostfreiem Stahl angeordnet. Der Emitter und der Kollektor sind jeweils durch den
inneren und den äußeren Leiter eines Koaxialkabels mit einer Strommeßeinrichtung verbunden.
Wenn der bekannte Neutronendetektor einem Neutronenfluß ausgesetzt wird, werden im Emitter als
Folge der Absorption von Neutronen energiereiche Elektronen erzeugt Im Kollektor werden in derselben
Weise weniger energiereiche Elektronen gebildet Aus diesem Grund bildet sich zwischen dem Emitter und
dem Kollektor eine elektrische Stromdifferenz aus. Die Größe dieser Stromdifferenz, die auf einer entsprechenden
Meßeinrichtung angezeigt wird, ist ein Maß für die Intensität des Neutronenflusses, in dem der Neutronendetektor
angeordnet ist
Bei diesem Neutronendetektor wird die Mehrzahl der energiereichen Elektronen in dem Emitter durch den
Beta-Zerfall der Einfangprodukte der absorbierten Neutronen gebildet Der elektrische Strom, der vom
Meßgerät registriert wird, ist daher mit einer Zeitkonstanten verzögert die das l,44fache der Halbwertszeit
der Einfangprodukte beträgt.
Es sind auch Detektoren bekannt, die daraui hinzielen, die Ansprechgeschwindigkeit zu erhöhen.
Gemäß der US-PS 33 75 370 hängt die Wirkung des Neutronendetektors, der in erster Linie neutronenempfindlich
ist, von Elektronen, die aufgrund der Wechselwirkung von photoelektrischem Effekt und Compton-Effekt
aus Kobalt erzeugt werden, ab. Diese Elektronen werden erzeugt, wenn die Gammastrahlen im Kobalt
eingefitngen werden. Obwohl dieser Neutronendetektor anfänglich zu 100% prompt anspricht, wird die
Signalzusammensetzung nach längerer Bestrahlung mit einem Neutronenfluß hoher Intensität komplex, und
zwar w egen der verzögerten Aussendung von Elektronen aus den Einfangprodukten Co60 und CobI.
Die Frage, ob es am zweckmäßigsten ist, die Neutronen- oder die Gammastrahlenflußintensität zu
messen, ist umstritten. Die Antwort hängt weitgehend von der speziellen Anwendung des Detektors ab. In
vielen Fällen sind die Neutronen- und die Gammastrahlenflußintensitäten fast proportional und liegen innerhalb
weniger Prozent beieinander, weil ein wesentlicher Teil der Intensität des Gammastrahlenflusses auf den
Neutroneneinfang zurückzuführen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Detektor der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß er bei
guter Gesamtempfindlichkeit und geringem Strahlungsabbrand einen hohen Anteil an prompt erscheinendem
elektrischem Ausgangsstrom weitgehend ohne komplizierte verzögerte Effekte aufweist, d. h. sehr schnell auf
Änderungen der Flußintensität anspricht.
Hierzu sieht die Erfindung vor, daß der Emitter aus Platin, Cer, Osmium oder Tantal besteht
Bei einem derartigen Detektor, der gleichzeitig auf die Intensitäten des Neutronenflusses sowie des
Gammastrahlenflusses anspricht beträgt der bei einer bestimmten Flußintensität prompt erscheinende Anteil
des Ausgangssignals bis zu etwa 95% des Gesamtausgangssignals.
Der Kollektor, der in der aus der US-PS 33 75 370 bekannten Weise aus Titan, rostfreiem Stahl oder
Legierungen auf Nickel- oder Chrombasis bestehen kann, soll weniger als 0,1 Gew.-% Kobalt und weniger
als 0,2 Gew.-% Mangan aufweisen.
Durch einen Gehalt an Mangan von nur 0,2 Gew.-% selbst im besten Reaktor-Inconel wird im elektrischen
Ausgangssignal des Detektors eine 2,5-Stunden-Ausgangskomponente erzeugt. Diese macht etwa 15% des
gesamten elektrischen Ausgangssignals aus. Das Reaktor-Inconel ist eine Legierung auf Nickelbasis, welche
Chrom und Eisen enthält.
Besonders bevorzugt wird ein Kollektor aus einer Legierung, die 76 Gew.-% Nickel, 15,8 Gew.-% Chrom,
7,2 Gew.-% Eisen, 0,20 Gew.-°/o Silicium, 0,10 Gew.-°/o
Kupfer, 0,04 Gew.-% Kohlenstoff und 0,007 Gew.-°/o Schwefel enthält
Die Detektoren gemäß der Erfindung sind insbesondere
für schnelle Reaktoren geeignet, wo der thermisehe NeutronenfluD gering ist, jedoch der Gammastrahlenfluß
hoch ist Ein Detektor für langsame Neutronen, wie Kobalt, würde einer beträchtlichen Interferenz von
Gammastrahlen ausgesetzt sein, und zwar insbesondere deshalb, weil die Gammastrahlenempfindlichkeit e^tgegengesetzte
Polarität zur Neutronenstrahlenempfindlichkeit aufweist Andererseits spricht ein Detektor
gemäß der Erfindung, der einen Platin-Emitter aufweist,
hauptsächlich auf Gammastrahlen an, wenn er in dieser Art verwendet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Neutronen- und Gammastrahlenflußdetektors im Schnitt,
Fig.2 eine graphische Darstellung c^s über der
Ordnungszahl des Emittermaterials aufgetragenen elektrischen Ausgangsstromes des in F i g. 1 dargestellten
Detektors,
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beta-Austrittswahrscheinlichkeit
des in F i g. 1 dargestellten Detektors in Abhängigkeit einer empirischen Größe,
die von dem Emittermaterial abhängt,
Fig.4 eine graphische Darstellung der über der Bestrahlungszeit aufgetragenen Empfindlichkeit als
Bruchteil der anfänglichen Empfindlichkeit für den in Fig. 1 dargestellten Detektor, der einen Platin-Emitter
aufweist, und
F i g. 5 eine graphische Darstellung der über der Bestrahlungszeit aufgetragenen Empfindlichkeit als
Bruchteil der anfänglichen Empfindlichkeit für den in F i g. 1 dargestellten Detektor, der einen Tantal-Emitter
aufweist.
In Fig. 1 ist ein elektrisch leitender Emitter 1 dargestellt, der einen elektrischen Strom erzeugt, wenn
er einem Neutronen- und Gammastrahlenfluß ausgesetzt wird. Ein elektrisch leitender Kollektor 2 erzeugt
einen elektrischen Strom davon unterschiedlicher Stärke, wenn er in demscib·-:! Neutronen- und
Gammastrahienfhiß angeordnet ist. Ein elektrischer Isolator 3 isoliert den Emitter 1 elektrisch vom
Kollektor 2. Eine Meßeinrichtung 4 dient zur Messung der elektrischen Stromdifferenz der Ströme des
Emitters 1 und des Kollektors 2. Diese Stromdifferenz ist ein Maß für die Intensität des Neutronen- und
Gammastrahlenflusses. Der Emitter besteht aus Platin, Cer, Osmium oder Tantal.
Dieser Detektor wurde im Inneren eines Kernreaktors, wo eine gemischte Strahlung vorhanden war,
verwendet. Das Kollektormaterial wurde a=is solchen,
im Handel erhältlichen Materialien ausgewählt die geringe Mengen an Elementen enthalten, die zu einer
nennenswerten Aktivierung in einem Neutronen- und Gammastrahlenfluß beitragen.
Für diesen Detektortyp sind Aktivierungsprodukte unerwünscht, die Betastrahler sind. Es wäre deshalb
wünschenswert gewesen, den Mangangehalt auf weniger als 0,05 Gew.-% zu beschränken. Da eine derartige
Legierung auf Nickelbasis im Handel jedoch nicht leicht zu erhalten ist, wurde darauf verzichtet.
Aufgrund der verhältnismäßig hohen Beta-Emission von Aluminium in einem Neutronenfluß im Vergleich zu
den obengenannten Materialien ist Aluminium als Material für den Kollektor 2 weniger geeignet.
Bei der gezeigten Ausführungsform hat der aus Platin bestehende Emitter 2 eine Länge von 300 cm und einen
Durchmesser von 0,508 mm. Dieser ist von einem elektrischen Isolator 3 aus komprimiertem Metalloxidpulver,
beispielsweise Magnesiumoxid, umgeben. Der Kollektor 2 weist einen Außendurchmesser von
1,57 mm und eine Wandstärke von 0,254 mm auf und besteht aus einer Legierung auf Nickelbasis folgender
Zusammensetzung: 76 Gew.-% Nickel, 15,8 Gew.-% Chrom, 7,20 Gew.-% Eisen, 0,20 Gew.-% Silicium, 0,10
Gew.-% Kupfer, 0,007 Gew.-°/o Schwefel, 0,04 Gew.-°/o Kohlenstoff, weniger als 0,1 Gew.-°/o Kobalt und
weniger als 0,2 Gew.-°/o Mangan. Der rohrförmige Kollektor 2 hat ein geschlossenes Ende 5.
Der Emitter 1 weist ein flaches Ende 6 auf, welches mittels einer metallurgischen Verbindung 8 an einen
inneren Leiter 10 eines Koaxialkabels 12 angeschlossen ist Eine Metallhülse 14 ist im Gleitsitz über das Ende des
rohrförmigen Kollektors 2 und über ein Ende eines äußeren Leiters 16 des Koaxialkabels 12 gezogen und ist
durch elektrisch leitende Dichtungen mit diesen Elementen durch Löststellen 18 und 20 verbunden. Der
Raum zwischen der Schafthülse und dem Emitter 1 sowie dem inneren Leiter 10 ist vollständig mit
Magnesiumoxid ausgefüllt Diese Anordnung ist durch eine Dichtung hermetisch abgedichtet, die aus Epoxyharz
oder Glas, erforderlichenfalls ausgegastem Glas, bestehen kann.
Die Meßeinrichtung 4 umfaßt einen elektrischen Strommesser, der mit dem inneren Leiter 10 und dem
äußeren Leiter 16 elektrisch verbunden ist.
Die Berechnung des Ausgangs von jedem der drei hauptsächlichen stromerzeugenden Mechanismen ist
auf direkte experimentelle Daten gegründet, die aus mehrjährigen Erfahrungen mit Detektoren von jedem
der Grundtypen stammen. Diese Berechnung ist zuverlässiger als eine Berechnung durch gegenwärtig
verfügbare analytische Methoden wäre. Die Berechnung basiert auf einem Detektor entsprechend Fig. 1.
Die Ausgangsstromkomponenten sind für einen thermischen Fluß von l,0x ΙΟ14 η·cm 2·s ' berechnet, und
zwar bei einer Gammastrahlenintensität von 1,2x108
rad · h '. Diese Bedingungen sind in einem Moderator eines mit schwerem Wasser und natürlichem Uran
betriebenen Reaktors typisch. Zum Vergleich sind verschiedene Elemente angegeben, die aufgrund ihres
stark verzögerten Ausgangssignals nicht geeignet sind.
Die Ausgangsströme I7 aufgrund der Gammastrahlen
sind von der experimentellen Kurve der Fig. 2 abgeleitet, in der der Ausgangsstrom über der
Ordnungszahl des Emittermaterials aufgetragen ist. Sie sind in Tabelle I angegeben.
Emitter-Material
Ordnungszahl /, in A)
Palladium | (Pd) | 46 | 75 |
Cer | (Ce) | 53 | 170 |
Tantal | (Ta) | 73 | 335 |
Wolfram | (W) | 74 | 350 |
Osmium | (Os) | 76 | 375 |
Platin | (Pt) | 78 | 400 |
Der Strom In aufgrund der Elektronenemission als
Ergebnis des Neutroneneinfangs in dem Emittermate-
rial kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:
_ fc Ν0οΦΜ e_
n ~ A ~~
wobei die einzelnen Größen folgende Bedeutung haben:
k der Netto-Elektronenumwandlungswirkungsgrad
(der verwendete Wert betrug 0,018, welcher mit einem Kobalt-Ernitter in der Ausführung gemäß
F i g. 1 erhalten wurde),
W0 die Loschmidsche Zahl ==6,02 χ ΙΟ23 Atome/Mol,
σ der effektive thermische Neutronen-Einfangquerschnitt des Emitters mit natürlichen Isotopenverteilungen,
σ der effektive thermische Neutronen-Einfangquerschnitt des Emitters mit natürlichen Isotopenverteilungen,
Φ der thermische Neutronenfluß,
M die Masse des Emitter-Materials,
e die Elektronen-Ladung =1,59 χ 10-19C,
A das Atomgewicht des Emitter-Materials.
M die Masse des Emitter-Materials,
e die Elektronen-Ladung =1,59 χ 10-19C,
A das Atomgewicht des Emitter-Materials.
Unter der Annahme, daß nur ein erster Einfang stattfindet, beträgt der von jedem betaemittiefenden
Einfangprodukt ausgesandte Gleichgewichtsausgangsstrom /„/j:
Die unter Verwendung der oben angegebenen Formeln berechneten Werte für die verschiedenen
Emitter sind in der Tabelle Il unten angegeben.
Emitter-Material
In in A)
Palladium | (Pd) | 8,0 | 7,4 | 106,4 | 96 |
Cer | (Ce) | 0,73 | 4,2 | 140,0 | 3 |
Tantal | (Ta) | 21,1 | 10,1 | 180,9 | 205 |
Wolfram | (W) | 19,2 | 11,8 | 183,8 | 213 |
Osmium | (Os) | 15,3 | 13,7 | 190,2 | 192 |
Platin | (Pt) | 10,1 | 13,0 | 195,1 | 117 |
hp =
Noa<l>MrRP
wobei die verwendeten Größen folgende Bedeutung aufweisen:
No, Φ, M, eund A wie ob^n,
0 der thermische Neutronen-Einfangquerschnitt, wel-
!5 eher zu jedem Beta-Emitter führt,
R die Verteilung von jedem Mutterisotop,
P die Beta-Austrittswahrscheinlichkeit.
R die Verteilung von jedem Mutterisotop,
P die Beta-Austrittswahrscheinlichkeit.
Die Beta-Austrittswahrscheinlichkeit wurde von der in der Fig.3 dargestellten Kurve erhalten, wo die
Beta-Austrittswahrscheinlichkeit über der Abszisse ρ d/E2 aufgetragen ist, wobei ρ die Emitter-Dichte
(gm/cm3), d der Emitter-Durchmesser (cm) und E die maximale Beta-Energie (MeV) ist. Die Abszisse ρ dl E?
ist ein empirischer Wert, für welchen sich herausgestellt hat, daß sich mit seiner Hilfe die experimentellen Werte
für den Fluchtwirkungsgrad von verschiedenen Elementen in befriedigender Weise darstellen lassen. Wo mehr
a!s ein Beta-Übergang auftritt, ist P ein Mittelwert,
dessen Gewicht in Übereinstimmung mit dem Bruchteil an jeder Energie angesetzt ist.
Die berechneten Beta-Ströme sind in der Tabelle HI unten aufgeführt.
Emitter-Material
Palladium | (Pd) | 109 | 12 | 0,267 | 0,08 | 170 |
(Pd) | Hi | 0,2 | 0,118 | 0,36 | 5,6 | |
(Pd) | 111 m | 0,04 | 0,118 | 0,30 | 0,9 | |
Cer | (Ce) | 141 | 0,6 | 0,885 | 0,03 | 4,6 |
(Ce) | 143 | 1 | 0,111 | 0,18 | 5,7 | |
Tantal | (Ta) | 182 | 21 | 1,0 | 0,004 | 44,8 |
Wolfram | (W) | 185 | 2,1 | 0,306 | 0,0015 | 0,6 |
(W) | 187 | 40 | 0,284 | 0,081 | 561 | |
Osmium | (Os) | 191 | 3,9 | 0,264 | 0,000 (1) | 0,07 |
(Os) | 193 | 1,6 | 0,41 | 0,05 | 22,5 | |
Platin | (Pt) | 197 | 0,9 | 0,252 | 0,02 | 2,9 |
(Pt) | 199 | 4 | 0,072 | 0,12 | 22 |
Die Signalbeiträge und die Halbwertzeit T%n von
jedem der drei Mechanismen sind in der Tabelle IV zusammengefaßt Für zwei der Elemente, nämlich
Palladium und Wolfram, ist der verzögerte Ausgang auf Grand des Beta-Zerfalls größer als 50% des gesamten
Signals und ist somit unbrauchbar. Für die übrigen, nämlich für Cer, Tantal Osmium und Platin ist der
verzögerte Ausgang jedoch tragbar klein, und zwar viel geringer als in dem gegenwärtig vorhandenen Zirkonium-Detektor.
Unter diesen vier Elementen hängt die letzte Auswahl davon ab, auf weiche spezifische Eigenschaft vom
Anwender besonderer Wert gelegt wird, wie beispielsweise die Gesamtempfindlichkeit, die Veränderung der
Empfindlichkeit mit der Zeit und die Halbwertszeit der verzögerten Komponente. Cer verändert sich bei
Bestrahlung am wenigsten, und zwar nicht nur deshalb,
weil sein Wirkungsquerschnitt klein ist, sondern auch deshalb, weil nur 2% seines Ausgangs der Abwanderung
unterworfen sind; jedoch ist seine Empfindlichkeit
gering. Für Platin kann die kurze Halbwertszeit seiner verzögerten Komponente ein Vorteil sein, und seine
Gesamtempfindlichkeit ist verhältnismäßig hoch. Der Empfindlichkeitsverlust bei Bestrahlung als ein Bruchteil
der Anfangsempfindlichkeit ist für einen Detektor mit einem Platin-Emitter über der Bestrahlungszeit in
Jahren in der F i g. 4 aufgetragen, aus welcher ersichtlich ist, daß der Verlsut gering ist. Der maximale Verlust
beträgt 22%, wovon 90% von Pt195 herrühren, bei einem Wirkungsquerschnitt von 27 Barn. Für Osmium sind
33% des Ausgangs der Verarmung unterworfen, es ist jedoch nicht möglich, gegenwärtig die Rate abzuschätzen,
da der Querschnitt derjenigen Isotopen, welche den größten Beitrag liefern, nicht bekannt ist.
Tabelle IV Prozentuale |
Ausgangsstromkomponenten | (Pd) | Total Ausgang (n A) |
Prompt Iy (%) |
/„<"<>> | Verzögert /„;;(%) |
13,5 h 22 min 5,5 h |
Emitter-Material | (Ce) | 348 | 21 | 28 | 49 1,6 0,3 |
33 d 33 h |
|
Palladium | (Ta) | 184 | 92 | 2 | 2,5 3,1 |
115 d | |
Cer | (W) | 585 | 57 | 35 | 7,7 | 75 d 24 h |
|
Tantal | (Os) | 1125 | 31 | 19 | 0,5 50 |
I5d 31h |
|
Wolfram | (Pt) | 590 | 64 | 33 | 0,01 3,8 |
19 h 30 min |
|
Osmium | 542 | 74 | 22 | 0,5 4,1 |
|||
Phtin | |||||||
Das Verhalten von Tantal bei Bestrahlung als ein Ergebnis der langen Halbwertszeit und des großen
Wirkungsquerschnittes des Haupteinfangproduktes, Ta182 (115 d, 8000 Barn), ist verhältnismäßig ungewöhnlich.
Somit verbrennt Ta182 fast so schnell wie es erzeugt wird, und die Netto-Beta-Komponente ist geringer als
ein Zehntel des in der Tabelle IV angegebenen Wertes. Darüber hinaus fügen die Gammastrahlen von diesem
zweiten Einfang etwa ein Drittel der vorherigen Empfindlichkeit hinzu. Das berechnete Verhalten von
Tantal ist in der F i g. 5 dargestellt, wo die Empfindlichkeit als Bruchteil der Anfangsempfindlichkeit über der
Bestrahlungszeit in Jahren dargestellt ist Während der scharfe Anstieg im Ausgang während des ersten Jahres
als eine unerwünschte Komplikation angesehen werden kann, ist der prompte Ausgangsbruchteil der höchste
der Gruppe, über 99%, und soweit ersichtlich ist, sollte er nach einer langen Bestrahlung nicht nennenswert
abfallen.
Platin v/urde als Emitter-Matenai rur die Prototypen-Auslegung
ausgewählt, da es die meisten allgemein akzeptierten Eigenschaften aufweist Zwei Detektoren
der in der F i g. 1 dargestellten Art wurden hergestellt, bei welchen die Emitter-Durchmesser etwas unter dem
Nenn-Durchmesser lagen, d. h. 0,432 mm betrugen anstatt 0,508 mm; dies hat ihre Eigenschaften jedoch
nicht ernsthaft beeinträchtigt. Die unten angegebenen Daten waren auf Versuche mit zwei Detektoren
bezogen, die in einem mit natürlichem Uran betriebenen Reaktor eingebaut waren. Für alle Bestrahlungen waren
die Detektoren auf einem Rohr mit einem Außendurchmesser von 9,52 mm aus einer Metallegierung von 1,20
bis 1,70 Gewichts-% Zinn, 0,07 bis 0,20% Eisen, 0,05 bis 0,15% Chrom, 0,03 bis 0,08% Nickel, 1000 bis 1400 Teile
je Million Sauerstoff und einem Rest von Zirkonium, von Verunreinigungen abgesehen, zu einer geschlossenen
Spule gewickelt.
Die gemittelte Gamma-Empfindlichkeit betrug
3,4xlO-15A/rad ■ h"1 bei 1,25MeV und 2,8xlO-"A/
rad · h-1 bei 0,25 MeV, und zwar gemessen in einer Co60-Gamma-Zelle. Der geringe Energiewert wurde aus
einem Abschirmungsexperiment erhalten, wobei eine Komponente geringerer Intensität verwendet wurde, so
daß die Genauigkeit geringer ist Es ist jedoch ersichtlich, daß die Empfindlichkeit des Detektors mit
einem Platin-Emitter wesentlich weniger energieabhängig ist als beispielsweise bei einem Detektor mit einem
Zirkonium-Emitter.
Aus der Tabelle IV ist ersichtlich, daß der berechnete Wert der Gesamtempfindlichkeit im Reaktor für einen
Platin-Emitter mit 0,508 mm Durchmesser 5,4x10-21 A/n - cm-2 · S-'beträgt Für den tatsächlich
verwendeten Emitter-Durchmesser, d.h. für 0,432mm
Durchmesser, wäre dieser Wert 4,4 χ 10-21A/
η -cm-2 -s-'. Die gemessene Empfindlichkeit im
N RU-Forschungsreaktor betrug 3,7 χ 10-21A/
η · cm-2 · s-K was eine vernünftige Obereinstimmung
bo darstellt
Für den verzögerten Bruchteil betrug der Durchschnitt der drei Messungen 5,3% im Vergleich zu dem
berechneten Wert von 4,6%.
Die Bestrahlung von 4 Monaten in einem Fluß von etwa 1014 η · cm-2 · S"1 ist zu kurz gewesen, um einen
beobachtbaren Abfall in der Empfindlichkeit zu erreichen, welcher gemäß der Schätzung in der F i g. 4
im ersten Jahr nur etwa 2% betragen sollte.
909 607/149
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Neutronen- und Gammastrahlenfluß-Detektor mit einem elektrisch leitenden Emitter aus einem
unter der Einwirkung eines Neutronen- und Gammastrahlenflusses einen Strom liefernden Metall,
mit einem den Emitter umgebenden, elektrisch leitenden Kollektor, wobei die Stromergiebigkeit
'des Emitters und des Kollektors in einem Neutronen- und Gammastrahlenfluß vorgegebener Stärke
verschieden sind, sowie mit einem den Emitter und den Kollektor von einander trennenden, zwischen
ihnen angeordneten elektrischen Isolator, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter (1)
aus Platin, Cer, Osmium oder Tantal besteht
2. Neutronen- und Gammastrahlenfiuß-Detektor nach Anspruch 1, mit einem Kollektor aus Titan,
rostfreiem Stahl oder Legierungen auf Nickel- oder Chrombasis, dadurch gekennzeichnet, daß das den
Kollektor (2) bildende Material weniger als 0,1 Gew.-% Kobalt und weniger als 0,2 Gew.-%
Mangan enthält.
3. Neutronen- und Gammastrahlenfluß-Detektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kollektor (2) aus einer Legierung besteht, die 76 Gew.-% Nickel, 15,8 Gew.-% Chrom, 7,2 Gew.-%
Eisen, 0,20 Gew.-% Silicium, 0,10 Gew.-% Kupfer, 0,04 Gew.-% Kohlenstoff und 0,007 Gew.-%
Schwefel enthält.
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