JPH01100493A - 核分裂型中性子検出器 - Google Patents
核分裂型中性子検出器Info
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- JPH01100493A JPH01100493A JP25734687A JP25734687A JPH01100493A JP H01100493 A JPH01100493 A JP H01100493A JP 25734687 A JP25734687 A JP 25734687A JP 25734687 A JP25734687 A JP 25734687A JP H01100493 A JPH01100493 A JP H01100493A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
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Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は高速中性子束レベルを計測するための核分裂型
中性子検出器に関する。
中性子検出器に関する。
（従来の技術）
従来、中性子発生装置および放射性同位元素等から発生
する高速中性子レベルを計測するには、減速体によって
高速中性子を熱化して熱中性子に変換した後、その熱中
性子束レベルを測定する方法が一般的である。しかしな
がら、この方法では核融合炉等の熱中性子と高速中性子
が混在している場で高速中性子束レベルを計測するには
、熱中性子と高速中性子を完全に分離したのち、高速中
性子のみを計測する必要がある。
する高速中性子レベルを計測するには、減速体によって
高速中性子を熱化して熱中性子に変換した後、その熱中
性子束レベルを測定する方法が一般的である。しかしな
がら、この方法では核融合炉等の熱中性子と高速中性子
が混在している場で高速中性子束レベルを計測するには
、熱中性子と高速中性子を完全に分離したのち、高速中
性子のみを計測する必要がある。
そこで、高速中性子のみを分離して計測する方法として
、反跳陽子を利用したシンチレーション検出器および半
導体検出器が利用されている。
、反跳陽子を利用したシンチレーション検出器および半
導体検出器が利用されている。
これらの検出器では熱中性子と高速中性子を完全に分離
し計測することが可能であり、現在の高速中性子計測の
主流となっている。
し計測することが可能であり、現在の高速中性子計測の
主流となっている。
（発明が解決しようとする問題点）
前述した反跳陽子を利用した検出器では、高エネルギー
のガンマ線による影響が生じる問題点がある。そこで、
厚い遮蔽体およびコリメータを用い、かつ複数の検出器
による同時計数方式により高エネルギーガンマ線による
影響を除去している。
のガンマ線による影響が生じる問題点がある。そこで、
厚い遮蔽体およびコリメータを用い、かつ複数の検出器
による同時計数方式により高エネルギーガンマ線による
影響を除去している。
しかしながら、遮蔽体およびコリメータを含めた検出装
置全体が非常に大きくなり、しかも重量的にも非常に重
たいものとなる問題点がある。また、複数の検出器を用
いて同時計数を行うため、回路構成も複雑、になり、遮
蔽体、コリメータ、検出器および測定回路を合せた価格
も非常に高価なものになるという多くの問題点があった
。
置全体が非常に大きくなり、しかも重量的にも非常に重
たいものとなる問題点がある。また、複数の検出器を用
いて同時計数を行うため、回路構成も複雑、になり、遮
蔽体、コリメータ、検出器および測定回路を合せた価格
も非常に高価なものになるという多くの問題点があった
。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
高速中性子束レベルを容易に精度よく計測でき、かつ安
価な核分裂型中性子検出器を提供することにある。
高速中性子束レベルを容易に精度よく計測でき、かつ安
価な核分裂型中性子検出器を提供することにある。
また、中性子束レベルが高い場所に検出器を設置しても
長期間精度よく計測できる核分裂型中性子検出器を提供
することにある。
長期間精度よく計測できる核分裂型中性子検出器を提供
することにある。
［発明の構成コ
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決するために本発明は高速中性子によっ
てのみ核分裂を起こす、中性子変換物質を一対の電極の
少なくとも一方に付着して電離箱型の中性子検出器を形
成し、その中性子検出器を構成する外部電極を包囲して
、その外周面に熱中性子吸収断面積の大きい熱中性子吸
収体を設けたことにある。
てのみ核分裂を起こす、中性子変換物質を一対の電極の
少なくとも一方に付着して電離箱型の中性子検出器を形
成し、その中性子検出器を構成する外部電極を包囲して
、その外周面に熱中性子吸収断面積の大きい熱中性子吸
収体を設けたことにある。
（作 用）
本発明に係る検出器内に高速中性子が入射すると高速中
性子変換物質が核分裂反応を起こして核分裂片を生成す
る。この核分裂片が電離ガスを電離し電子およびイオン
の対ができる。ここで、両電極に電圧を印加することに
よって電子およびイオンの対は両電極に収集され電流信
号として取出される。この電流信号は高速中性子束レベ
ルに対応した出力として検出されるので、高速中性子レ
ベルを容易に精度よく計測できる。
性子変換物質が核分裂反応を起こして核分裂片を生成す
る。この核分裂片が電離ガスを電離し電子およびイオン
の対ができる。ここで、両電極に電圧を印加することに
よって電子およびイオンの対は両電極に収集され電流信
号として取出される。この電流信号は高速中性子束レベ
ルに対応した出力として検出されるので、高速中性子レ
ベルを容易に精度よく計測できる。
（実施例）
以下、図面を参照しながら本発明に係る核分裂型中性子
検出器の一実施例を説明する。
検出器の一実施例を説明する。
図において符号１は陽極で、この陽［！１は内部電極で
あり、この内部電極を包囲して陰極２となる外部電極が
設けられている。陽極１は信号を極で、陰極２はアース
電極として作用する。陽極１と陰極２とは互いに同軸上
に配置され、その両端を絶縁体３．４で保持し、共に気
密封止された形状に保持されている。陽極１と陰極２と
の空間９には図示していないが電離ガスが充填され、陰
極２の内面には高速中性子でのみ核分裂を起こす中性子
変換物質５、たとえばＵ−２３８が付着されている。
あり、この内部電極を包囲して陰極２となる外部電極が
設けられている。陽極１は信号を極で、陰極２はアース
電極として作用する。陽極１と陰極２とは互いに同軸上
に配置され、その両端を絶縁体３．４で保持し、共に気
密封止された形状に保持されている。陽極１と陰極２と
の空間９には図示していないが電離ガスが充填され、陰
極２の内面には高速中性子でのみ核分裂を起こす中性子
変換物質５、たとえばＵ−２３８が付着されている。
また、陰ｆ！２の外周面および絶縁体３．４の外周面に
は陽極１からのリード線６の部分を除いて熱中性子吸収
体７として、たとえばカドミニウムがカバーされ包囲し
ている。なお、図中符号８はリード線を絶縁する保護管
である。
は陽極１からのリード線６の部分を除いて熱中性子吸収
体７として、たとえばカドミニウムがカバーされ包囲し
ている。なお、図中符号８はリード線を絶縁する保護管
である。
このように構成した検出器に高速中性子が入射すると陰
極２の内面に付着させたＵ −２３８が核分裂反応を起
こし、生成した核分裂破片が電離ガス中を走行するとき
、電離ガスを電離し、電子およびイオンの対ができる。
極２の内面に付着させたＵ −２３８が核分裂反応を起
こし、生成した核分裂破片が電離ガス中を走行するとき
、電離ガスを電離し、電子およびイオンの対ができる。
ここで、図示していないが検出器の外部に設けた電源か
ら両電極１．２に加えた電界により電子およびイオン対
はそれぞれ電極１．２に収集され電流信号として外部に
取出される。
ら両電極１．２に加えた電界により電子およびイオン対
はそれぞれ電極１．２に収集され電流信号として外部に
取出される。
外部に取出された電流信号は、計測回路にてパルス計数
、キャンベル計測および直流電流計測のいずれかの計測
手法により信号処理され、検出器に入射した高速中性子
束レベルに対応した出力として読取られる。
、キャンベル計測および直流電流計測のいずれかの計測
手法により信号処理され、検出器に入射した高速中性子
束レベルに対応した出力として読取られる。
以上のような動作原理により簡単かつ容易に高速中性子
束レベルを計測することができる。
束レベルを計測することができる。
しかし、高速中性子と熱中性子とが混在した場で、かつ
熱中性子束レベル１Ｇ” ｎｏｄ −ｓｅｃ以上の高い
場に検出器を設置すると、高速中性子変換物質であるＵ
−２３８が熱中性子を吸収し、Ｕ−２３９となり、その
Ｕ−２３９がβ崩壊を２回行うことにより、Ｐ ｕ−２
３９が生成される。
熱中性子束レベル１Ｇ” ｎｏｄ −ｓｅｃ以上の高い
場に検出器を設置すると、高速中性子変換物質であるＵ
−２３８が熱中性子を吸収し、Ｕ−２３９となり、その
Ｕ−２３９がβ崩壊を２回行うことにより、Ｐ ｕ−２
３９が生成される。
このＰ ｕ−２３９は熱中性子でも核分裂反応を起こす
ので、熱中性子の照射が進むにつれてＰ ｕ−２３９の
割合が増加し、次第に熱中性子による核分裂の頻度が増
え、全信号中の熱中性子による信号の割合が増加するこ
とになる。これに対応するようにしたものが、図に示し
た熱中性子吸収体７、たとえばカドミニウムによるカバ
ーである。
ので、熱中性子の照射が進むにつれてＰ ｕ−２３９の
割合が増加し、次第に熱中性子による核分裂の頻度が増
え、全信号中の熱中性子による信号の割合が増加するこ
とになる。これに対応するようにしたものが、図に示し
た熱中性子吸収体７、たとえばカドミニウムによるカバ
ーである。
このカドミニウムのカバーで包囲することにより外部か
ら検出器内部に入射する熱中性子を大幅（３桁〜６桁）
に低下することが可能となり、前述しなＰ ｕ−２３９
’の生成も大幅に低減され、熱中性子の照射による計測
誤差も顕著に低減されることになる。
ら検出器内部に入射する熱中性子を大幅（３桁〜６桁）
に低下することが可能となり、前述しなＰ ｕ−２３９
’の生成も大幅に低減され、熱中性子の照射による計測
誤差も顕著に低減されることになる。
［発明の効果コ
本発明によれば、高速中性子によってのみ核分裂反応を
起こすＵ−２３８、ＮＥＩ−２３７、Ｔｈ−２３２およ
びＰ ａ−２３２等を中性子変換物質として使用するこ
とにより、簡単かつ容易に高速中性子束レベルを計測す
ることができる。
起こすＵ−２３８、ＮＥＩ−２３７、Ｔｈ−２３２およ
びＰ ａ−２３２等を中性子変換物質として使用するこ
とにより、簡単かつ容易に高速中性子束レベルを計測す
ることができる。
まな、Ｃｄ 、 ５ＩＩｌ、 Ｅｕ 、 Ｇｄ 、 Ｈ
ｇおよびＨ゛を等で外部電極を包囲することにより熱中
性子束レベルの高い場に設置しても長期間安定して高速
中性子束レベルを精度よく計測できる。
ｇおよびＨ゛を等で外部電極を包囲することにより熱中
性子束レベルの高い場に設置しても長期間安定して高速
中性子束レベルを精度よく計測できる。
なお、上記実施例ではカドミニウム（Ｃｄ ）等の熱中
性子吸収体で陰極部を含めて包囲する例について説明し
たが、陰極そのものに熱中性子吸収体を使用しても同様
の効果が得られる。
性子吸収体で陰極部を含めて包囲する例について説明し
たが、陰極そのものに熱中性子吸収体を使用しても同様
の効果が得られる。
図は本発明に係る核分裂中性子検出器の一実施例を示す
概略断面図である。 １・・・・・・・・・内部電極（陽極）２・・・・・・
・・・外部電極（陰極）３．４・・・絶縁体 ５・・・・・・・・・高速中性子変換物質６・・・・・
・・・・リード線 ７・・・・・・・・・熱中性子吸収体 ８・・・・・・・・・保護管 ９・・・・・・・・・空間
概略断面図である。 １・・・・・・・・・内部電極（陽極）２・・・・・・
・・・外部電極（陰極）３．４・・・絶縁体 ５・・・・・・・・・高速中性子変換物質６・・・・・
・・・・リード線 ７・・・・・・・・・熱中性子吸収体 ８・・・・・・・・・保護管 ９・・・・・・・・・空間
Claims (3)
- （１）内部電極と、この内部電極を絶縁体を介して包囲
した外部電極と、この外部電極と前記内部電極間に封入
した電離ガスと、前記両電極の少なくとも一方に付着し
た高速中性子変換物質と、前記外側電極の外周面を包囲
した熱中性子吸収体とを具備したことを特徴とする核分
裂型中性子検出器。 - （２）前記高速中性子変換物質はＵ−２３８、Ｎｐ−２
３７、Ｔｈ−２３２およびＰａ−２３２の少なくとも一
種から選ばれたものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の核分裂型中性子検出器。 - （３）前記熱中性子吸収体はＣｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、
ＨｇおよびＨｆの少なくとも一種から選ばれたものから
なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核分
裂型中性子検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25734687A JPH01100493A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 核分裂型中性子検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25734687A JPH01100493A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 核分裂型中性子検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100493A true JPH01100493A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17305098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25734687A Pending JPH01100493A (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 核分裂型中性子検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01100493A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000147128A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | ストリップ電極型放射線検出装置及びその検出装置を備えた原子炉炉心監視装置 |
| JP2012505392A (ja) * | 2008-10-13 | 2012-03-01 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 高速及び熱外中性子の流れのオンライン測定のための装置 |
| US20160018538A1 (en) * | 2014-01-08 | 2016-01-21 | Rapiscan Systems, Inc. | Thin Gap Chamber Neutron Detectors |
| JP2017009337A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 株式会社東芝 | 中性子検出器および原子炉出力検出システム |
| US9625606B2 (en) | 2009-05-16 | 2017-04-18 | Rapiscan Systems, Inc. | Systems and methods for high-Z threat alarm resolution |
| CN106908830A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-06-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种强辐射高温条件下测量中子通量的测量系统 |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25734687A patent/JPH01100493A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000147128A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | ストリップ電極型放射線検出装置及びその検出装置を備えた原子炉炉心監視装置 |
| JP2012505392A (ja) * | 2008-10-13 | 2012-03-01 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 高速及び熱外中性子の流れのオンライン測定のための装置 |
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| US9557427B2 (en) * | 2014-01-08 | 2017-01-31 | Rapiscan Systems, Inc. | Thin gap chamber neutron detectors |
| JP2017009337A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 株式会社東芝 | 中性子検出器および原子炉出力検出システム |
| CN106908830A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-06-30 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种强辐射高温条件下测量中子通量的测量系统 |
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