JPH0652319B2 - 熱中性子発生装置 - Google Patents

熱中性子発生装置

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JPH0652319B2
JPH0652319B2 JP61226333A JP22633386A JPH0652319B2 JP H0652319 B2 JPH0652319 B2 JP H0652319B2 JP 61226333 A JP61226333 A JP 61226333A JP 22633386 A JP22633386 A JP 22633386A JP H0652319 B2 JPH0652319 B2 JP H0652319B2
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JP61226333A
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ボルフガンク・シユルツ
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ブラウン・ボバリ・レアクトル・ゲ−エムベ−ハ−
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21G—CONVERSION OF CHEMICAL ELEMENTS; RADIOACTIVE SOURCES
    • G21G4/00—Radioactive sources
    • G21G4/02—Neutron sources
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可搬式中性子源と減速材を収容し、中性子出口
を有する外被を備えた熱中性子発生装置に関する。
上記の装置は西独特許第3031107号により公知である。
中性子源を製造するには、通常費用のかかる素材が必要
である。従って中性子源の大きさと中性子源の外被を出
る熱中性子の数との比率の改善に対する要望があった。
上記要望に応ずる種々の案が出されたが、いずれも満足
なものでなかった。
本発明の目的は中性子源の出口と発生する熱中性子の比
率を改善する減速材構造を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の熱中性子発生装置
に於ては、中性子源が球形に形成された減速材ケースの
中に配設され、減速材ケースとガスを充填した外被の内
面との間に球形又は放物線状に形成された減速材の被殻
が設けられ、該被殻が外被の内面と減速材ケースに対
し、かつ被殻相互の間に所定の間隔を有し、被殻相互の
間の空隙が中性子出口に向いた開口するように形成され
ている。減速材被殻は、該減速材被殻の中で一次的に熱
中性子化された中性子の反射のため、及び減速材ケース
を出る少なからぬ数の高エネルギ中性子（Ｅ＞Etherm）
の二次減速のために使用される。
反射性を高めるために、被殻を減速材ケースと同軸に配
設することが好ましい。
好適な実施態様によれば、外側の被殻は同時に外被の壁
体をなし、その自由端は中性子出口まで達しており、こ
のような構造をとることによって中性子の二次減速効果
が高められる。
減速材として液体を使用する場合は、減速材は中性子透
過材料によって取囲まれる。
被殻相互の間に所定の間隔を維持するために、減速材の
球体と外被の内面との間に延びるように配置された控え
材に被殻が固定されるようになっている。
中性子源保持装置の構造は、段付き穴として形成された
通路が設けられ、該通路は減速材の球体の中心を貫通し
て外被の反対側に達し、段付き穴の肩部には中性子源が
支持されている。外被の一方の側から他方の側へ貫通す
る通路によって、中性子が中性子源が減速材の球体の中
に導入され又排出されるのが容易であるとともに、外被
を水槽中に配設する場合には、上記通路を通して水を貫
通させることができる。
別の実施態様によれば、被殻が半割被殻として形成さ
れ、該半割被殻の円形開口面が、中性子出口の平面に平
行して減速材ケースの中心と交差する平面上にあるよう
に構成される。上記構造をとることにより被殻の区域で
二次的に減速又は反射された中性子は最短経路で中性子
出口に到達することができる。
本発明の装置をコリメータ入口側及び少くとも１個のコ
リメーション通路を有するコリメータに接続して使用す
るために、コリメータ入射側はコリメーション通路を除
きプラスチックで被覆される。又外被の円筒形部分のプ
ラスチックライニングは、連続的に狭まりながらコリメ
ータの入射側まで伸張し、被覆の一部をなすように構成
されている。この実施態様によって一次減速の後に更に
中性子出口の方向に流れる高エネルギの中性子も二次的
に減速され、こうして中性子源の効率の一層の向上がは
かられる。
次に実施例に基づいて本発明の装置を説明する。
中性子源１を封入する外被２は半球形に形成されたジャ
ケット３から成る。ジャケット３の自由端４は円筒形に
延長されている。中性子透過性材料、例えばアルミニウ
ムの円板５が円筒壁に垂直に伸張して自由端を橋絡す
る。外被２の円筒形及び半球形部分もアルミニウムから
成る。外被２の内面は中性子減速物質例えばポリエチレ
ンのライニング６を具備する。外被２の半球形部分の中
心に球体として形成された減速材ケース７が配設され、
アルミニウムの控え材８によってその位置に保持され、
減速材からなる充填物を内包する。減速材としてプラス
チックを使用する場合は、減速材ケースは不要である。
その場合は減速材としてプラスチック球を用いるのが普
通である。
段付き穴として形成された通路９が減速材の球体７の中
心を貫通して外被の一方の側から他方の側へ伸張し、そ
の壁体を貫通する。段付き穴の大きな直径を有する側か
ら中性子源１が挿入され、段付き穴の肩部１０の上に支
えられる。中性子源１の導入を容易にするために、段付
き穴は外被の壁体の区域で漏斗状体１１として形成され
ている。
減速材ケース７と外被２の内面の間に減速物質から成る
複数個の半割被殻１２が配設され、相互の間及び外被２
の内面と球状の減速材のケース７に対して所定厚さのガ
ス層（この場合は空気層）を形成する間隙１３が設けら
れる。この間隙１３は中性子の反射のために役立つ。半
割被殻の中で熱外中性子及び高速中性子の二次減速が行
われる。中性子の一次減速は減速材の球体７の中で行わ
れる。半割被殻１２は減速材ケース７と外被２の内面の
間に配置された控え材８に固定され、一旦選定された間
隔は変化することなく維持される。半割被殻１２の環状
開口面１４は、外被の円筒形部分４の円板５に平行して
減速材ケース７の中心を通る平面をなす。なおこの円板
は外被２の中性子出口１５が形成する。
カリホルニウム２５２線源の中性子スペクトル（第３
図）に基づいて装置の機能を説明する。縦軸に相対頻度
Ｈ、横軸にエネルギ(MeV)を取る。曲線の分岐(Kurvans
t)１６で明らかなように、この線源の平均中性子エネル
ギは2MeVである。主として線源１から放出される一次中
性子分は、減速材の球体７において減速され線源１の当
該の線源スペクトルの平均中性子エネルギ２MeV（第３
図）に相当する最大相対頻度を有する熱エネルギを有す
る中性子となる。スペクトルの斜線区域１７は高エネル
ギ（Ｅ＞２MeV）の一次中性子を含み、該中性子は被殻
１２によって段階的にその熱中性子化に到達する。減速
材ケース７に並置された被殻により、線源スペクトルで
２MeVより僅かに高いエネルギ範囲の一次中性子が減速
される。中間の半割被殻では次に高いエネルギ範囲の中
性子が減速され、外側の半割被殻では更に高いエネルギ
の中性子が減速され、最大エネルギの一次中性子は外被
２の減速材ライニング６の区域で減速される。更に各間
隙１３は熱中性子の反射と外被２の中性子出口１５の方
向への熱中性子の散乱のために利用される。被殻１２を
アルミニウム被覆に封入し、外被２を水槽の中に配設す
ることによって、中性子の反射を一層増加することがで
きる。中性子源１の当該スペクトルに従って減速材の被
殻の数と厚さが決定される。
中性子出口１５に直接接続されたコリメータ１８と組合
わせて熱中性子効率の一層の向上が得られる。コリメー
タの入射側２０は所定の厚さプラスチック被覆２１を有
する。従って減速材ケース７から中性子出口１５の方向
へ行く中性子、すなわち被殻によって減速されない高エ
ネルギ（Ｅ＞Etherm）の中性子は減速され、反射され
る。
更にコリメータ１８のプラスチック被覆２１は、このよ
うな被覆がない場合にコリメータ入射側２０のコリメー
タ材料の吸収作用によって生じる熱中性子の吸収を減少
する。
連続的に狭まりながらコリメータ側２０に達する外被２
のライニング６は被覆の一部をなし、二次減速と反射を
一層強化する。従ってプラスチック被覆２１又は６は熱
中性子の付加的線源として作用する。
開口面１４、減速材ケース７及びプラスチック被覆２１
又は６の間の区域にある所定の自由空間２２には、上記
のようにして大幅に増大した熱中性子束が送り込まれ
る。自由空間２２内の非方向性中性子束から方向性を有
する中性子を得るには、周知のようにコリメータが用い
られる。例えば内部構造を確かめるために物体に方向性
を有する中性子ビームを当てようとする時は、コリメー
タが必要である。第２図には、２個のコリメーション通
路１９を有するコリメータ１８が鎖線で描かれている。
【図面の簡単な説明】
第１図は装置の断面図、第２図は第１図II-II線に沿っ
た断面図、第３図は中性子源の中性子スペクトルの線図
を示す。 １…中性子源、２…外被、７…減速材ケース、８…控え
材、９…通路、１０…肩部、１２…被殻、１３…被殻の
間の空隙、１４…開口、１５…中性子出口、２０…入射
側。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可搬式中性子源（１）と減速材を収容し、
    中性子出口を有する外被（２）を備えた熱中性子発生装
    置において、中性子源（１）が球形に形成された減速材
    ケース（７）の中に配設され、減速材ケース（７）とガ
    スを充填した外被（２）の内面との間に球形ないしは放
    物線状に形成された減速材の被殻(12)が設けられ、該被
    殻が外被（２）の内面と減速材ケース（７）に対し、か
    つ被殻相互の間に所定の間隔を有し、被殻相互の間の空
    隙(13)が中性子出口(15)に向いた開口(14)を具備するこ
    とを特徴とする熱中性子発生装置。
  2. 【請求項２】被殻(12)が減速材ケース（７）と同軸に配
    設されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
    に記載の装置。
  3. 【請求項３】外側の被殻(12)が外被の壁体をなし、その
    自由端（４）が中性子出口(15)に達することを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
  4. 【請求項４】減速材が中性子透過物質で取囲まれている
    ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第３項
    のいずれか１に記載の装置。
  5. 【請求項５】減速材ケース（７）と外被（２）の内面の
    間に伸張する控え材（８）に被殻(12)を固定したことを
    特徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
    れか１に記載の装置。
  6. 【請求項６】段付き穴として形成された通路（９）が減
    速材の球体（７）の中心を貫通して外被（２）の反対側
    で終わり、段付き穴の肩部(10)に中性子源（１）が支え
    られていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項な
    いし第５項のいずれか１に記載の装置。
  7. 【請求項７】被殻(12)が半割被殻として形成され、その
    円形開口面(14)が、中性子出口(15)の平面に平行して減
    速材ケース（７）の中心と交差する平面にあることを特
    徴とする、特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
    か１に記載の装置。
JP61226333A 1985-09-28 1986-09-26 熱中性子発生装置 Expired - Lifetime JPH0652319B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3534760A DE3534760C1 (de) 1985-09-28 1985-09-28 Einrichtung zum Erzeugen thermischer Neutronen
DE3534760.0 1985-09-28

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Publication Number Publication Date
JPS6280600A JPS6280600A (ja) 1987-04-14
JPH0652319B2 true JPH0652319B2 (ja) 1994-07-06

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ID=6282303

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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US (1) US4760266A (ja)
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DE (1) DE3534760C1 (ja)
IT (1) IT1197176B (ja)
SE (1) SE460389B (ja)

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