DE2202943C3 - Vorrichtung zum Nachweis von Kernspaltungsprodukten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Nachweis von Kernspaltungsprodukten mit einer Sammelstation für die elektrische Sammlung der Kemspaltungsprodukte auf einem beweglichen Träger in Form einer diesen allseitig umgebenden Kammer und mit mindestens einem ^-Strahlungsdetektor, dem der Träger anschließend an das Durchlaufen der Sammelstation in 4 π-Geometrie gegenüberstellbar ist.

Eine Vorrichtung dieser Art ist in der CH-PS 3 57 480 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung dient als Träger für die nachzuweisenden Kemspaltungsprodukte ein zylindrischer Stab aus rostfreiem Stahl. Dieser Stab ist in axialer Richtung verschiebbar und kann zwei Stellungen einnehmen, wobei er in der ersten dieser Stellungen mit einem Tei! seiner Länge in einen Niederschlagsraum hineinragt, wo er unter Erdung als negative Elektrode in einem elektrischen Hochspannungsfeld für die Niederschlagung von elektrisch geladenen Kernspaltungsprodukten dient, während er in der zweiten Stellung mit dem gleichen Teil seiner Länge einem den Stab umgebenden zylindrischen ^-Zähler gegenübersteht, der zur Erfassung der zuvor niedergeschlagenen Kemspaltungsprodukte dient. Die Verschiebung des als Träger für die Kemspaltungsprodukte vorgesehenen Stabes erfolgt mit pneumatischem Antrieb, wobei dieser Stab zur Gewährleistung einer hinreichenden mechanischen Festigkeit massiv ausgeführt ist.

In der GB-PS 8 29 743 ist weiter eine Vorrichtung zum Nachweis von Kernspaltungsprodukten beschrieben, die als Kernstück eine um ihre Symmetrieachse drehbare Kreisscheibe enthält, die an ihrem Umfang eine Reihe von öffnungen aufweist, in der jeweils als Träger für die Ansammlung von festzustellenden Kernspaltungsprodukten eine Filterscheibe eingesetzt ist, die von einem die nachzuweisenden Kemspaltungsprodukte mit sich führenden Gasstrom durchströmt wird. Beim Betriebe dieser bekannten Vorrichtung führt die rotierende Kreisscheibe die in ihren Öffnungen enthaltenen Filterscheiben von einem ersten Magazin durch den die Kemspaltungsprodukte mit sich führenden Gasstrom hindurch zu einem Strahlungsdetektor und sodann zu einem weiteren Magazin, in dem die Filterscheiben zu etwaiger Wiederverwendung nach Abklingen der in ihnen gespeicherten Radioaktivität gelagert 943

werden können.

Beide bekannte Vorrichtungen gestatten zwar grundsätzlich einen Nachweis von Kernspaltungsprodukten, jedoch ergeben sich bei ihnen wegen der aus mechanischen Gründen erforderlichen Dicke der für die Niederschlagung der Kernspaltungsp-Odukte verwendeten Träger unvermeidlich Rückstreueffekte, die bei einer Erfassung des Energiespektrums für die niedergeschlagenen Kemspaltungsprodukte zu einer Verfälschung des Meßergebnisses führen. Insbesondere machen es diese Rückstreueffekte unmöglich, mit Hilfe der bekannten Vorrichtungen eine /^-Spektrometrie durchzuführen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art in der Weise auszubilden, daß das Auftreten von das Meßergebnis verfälschenden Rückstreueffekten durch den Träger für die Kemspaltungsprodukte ausgeschlossen ist und damit auch eine einwandfreie Erfassung der Energiespektren möglich wird.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger für die elektrische Sammlung der Kemspaltungsprodukte eine dünne Tablette aus einem beidseitig metallisierten Polyester ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung werden Rückstreueffekte praktisch vollkommen vermieden, und es ergibt sich eine im Vergleich zu den bisher bekannten Vorrichtungen unerreicht große Auflösung für die ^-Spektrometrie.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß zwischen den bzw. die /J-Strahlungsdetektoren einerseits und die Oberflächen der Tablette andererseits Schirme einführbar sind, die ^-Strahlung zurückhalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Nachweis von Kernspaltungsprodukten in einer teilweise geschnittenen Draufsicht,

F i g. 2 die Vorrichtung von F i g. 1 in anderem Maßstab und mit zur Darstellung von F i g. 1 senkrechter Blickrichtung,

F i g. 3 einen Ausschnitt aus der Darstellung in F i g. 2 in größerem Maßstab und

F i g. 4 einen weiteren Ausschnitt aus der Darstellung in F i g. 2 ebenfalls in größerem Maßstab.

Das Kernstück der dargestellten Vorrichtung bilden ein Magazin 1, das aus; einem kreisförmigen Kranz mit beispielsweise zwanzig durchgehenden öffnungen 2 besteht, die regelmäßig über den Kranz verteilt und für die Aufnahme jeweils einer Tablette 9 (Fig.4) bestimmt sind, eine als sphärische Kollektionskammer 3 ausgebildete Sammelstation zwei zueinander parallele Betadetektoren 4 aus Silizium, eine Transportplatte 5 mit einer öffnung 6, die für die aufeinanderfolgende Aufnahme jeweils einer Tablette 9 und deren Einbringung in die Kollektionskammer 3 und in eine Meßkammer nach einem vorgegebenen Zyklus bestimmt ist, und ein Transportorgan 7 für den Transport der Tabletten 9 zwischen dem Magazin 1 und der Transportplatte 5 mit einer eingearbeiteten Kammer 8 für die aufeinanderfolgende Aufnahme jeweils einer der Tabletten 9.

Jede Tablette 9 (F i g. 4) besteht aus einer sehr dünnen Folie aus einem isolierenden Polyester wie beispielsweise dem unter dem Handelsnamen Mylar bekannten Produkt, die zur Ansammlung der Ionen auf beiden Seiten der Tabletten 9 beidseitig metallisiert ist

und von einem Ring 10 gehalten wird. Die Dicke dieser Folie beträgt beispielsweise 13 Mikron.

Die beiden Betadetektoren 4 besitzen die Form zueinander paralleler kreisförmiger Patten. Sie sind in einer sogenannten 4,T-Geometris (Raumwinkel 4 .-τ) angeordnet, d. h., daß sie, da sie jeweils eine den Oberflächen der Tabletten 9 mindestens gleiche Oberfläche aufweisen, die Beta-Strahlung der Tabletten ^ in allen Raumrichtungen feststellen können.

Die dirgestellte Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:

Mit Hilfe einer Kurbel 11 wird das Magazin 1 so weit gedreht, daß eine der Tabletten 9 im Magazin 1 in die Stellung 12, d. h. gegenüber der Transportplatte 5 zu liegen kommt, die sich dann in ihrer Durchgangsstellung, also in einer Stellung befindet, daß ihre öffnung 6 der Stellung 12 im Magazin 1 gegenübersteht; das Transportorgan 7 nimmt dann eine Stellung ein, die im folgenden der Kürze der Ausdrucks weise halber als untere Stellung bezeichnet werden soll, wobei F i g. 2 mit einer solchen Orientierung betrachtet werden soll, daß sich das Magazin 1 unterhalb der Transportplatte 5 befindet. In dieser unteren Stellung hält das Transportorgan 7 die Tablette 9 im Magazin 1.

Sodann wird bei feststehender Transportplatte 5 das Transportorgan 7 in eine mittlere Stellung gebracht, in der die Kammer 8 mit der öffnung 6 in der Transportplatte 5 zusammenfällt. Dann befindet sich eine Tablette 9 in dieser öffnung 6. Darauf wird die Transportplatte 5 so bewegt, daß sich ihre öffnung 6 und die darin enthaltene Tablette 9 zwischen den Betadetektoren 4 befindet, wo an der Tablette 9 eine Messung der Aktivität vorgenommen wird. Dann wird die Transportpiatte 5 weiterbewegt, so daß ihre öffnung 6 mit der eingesetzten Tablette 9 in das Zentrum der kugelförmigen Kollektionskammer 3 gdangt. Dabei wird die Tablette 9 auf ein negatives Potential gegenüber der Wandung der Kollektionskammer 3 gebracht. Die radioaktiven Ionen in dem zu untersuchenden Gas, für dessen Einspeisung in die Kollektionskammer 3 öffnungen 14 und 15 vorgesehen sind, werde-ί dann auf beiden Oberflä-

chen der Tablette 9 gesammelt; diese Sammlung erfolgt in einer 4 ,τ-Geometrie, also aus allen Raumrichtungen. Nach dieser Sammlung der Ionen wird die Tablette 9 wieder zwischen die Betadetektoren 4 gebracht, wo eine Messung der Aktivität der gesammelten Ionen er-

folgt, und anschließend wird die Transportplatte 5 in ihre Durchgangsstellung zurückgeführt, so daß sich die Tablette, an der die Aktivitätsmessung vorgenommen worden ist, dem Magazin 1 gegenüber befindet. Als letztes wird dann das Transportorgan 7 so betätigt, daß es in seine untere Stellung zurückkehrt, und es überführt damit die Tablette 9 wieder in das Magazin 1.

Es kann eine dauernde Bespülung der beiden Betadetektoren 4 mit einem inaktiven Gas unter geringem Durchsatz vorgesehen sein. Ein solches inaktives Gas,

'ο das bei 16 in die Vorrichtung eingeführt wird, verhindert, daß das in der Kollektionskammer 3 enthaltene aktive Gas zwischen die Betadetektoren 4 gelangen kann.

Ein Einfluß von y-Strahlung auf das Meßergebnis

kann beispielsweise dadurch eliminiert werden, daß man zunächst eine Messung der kombinierten ^-Aktivität und y-Aktivität der Tablette vornimmt und sodann eine zweite Messung durchführt, wobei auf beiden Seiten der Tablette 9 unter Bestätigung durch zwei Arme 18 zwei Schirme 17 eingeführt werden, die ^-Strahlung zurückhalten.

Man kann naturgemäß auch nur einen einzigen Schirm 17 verwenden, so daß man an dem einen Elektronendetektor 4 eine kombinierte ß- und y-Messung und an dem anderen eine reine y-Messung erhält, wobei beide Messungen dann jeweils mit einer 2 π-Geometrie erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 22

1. Vorrichtung zum Nachweis von Kernspa'-tungsprodukten mit einer Sammelstation für die elektrische Sammlung der Kemspaltungsprodukte auf einem beweglichen Träger in Form einer diesen allseitig umgebenden Kammer und mit mindestens einem ^-Strahlungsdetektor, dem der Träger anschließend an das Durchlaufen der Sammelstation in 4 Λτ-Geometrie gegenüberstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger für die Kemspaltungsprodukte eine dünne Tablette (9) aus einem beidseitig metallisierten Polyester ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der· bzw. die j3-Strahlungsrtetektoren (4) einerseits und die Oberflächen der Tablette (9) andererseits Schirme (17) einführbar sind, die /^-Strahlung zurückhalten.