PL122043B1 - Apparatus for measuremement of concentration of constituents in material by means of capture gamma radiation methodateriale pri pomohhi metoda zakhvatnogo gamma-izluchenija - Google Patents

Apparatus for measuremement of concentration of constituents in material by means of capture gamma radiation methodateriale pri pomohhi metoda zakhvatnogo gamma-izluchenija Download PDF

Info

Publication number
PL122043B1
PL122043B1 PL1979215343A PL21534379A PL122043B1 PL 122043 B1 PL122043 B1 PL 122043B1 PL 1979215343 A PL1979215343 A PL 1979215343A PL 21534379 A PL21534379 A PL 21534379A PL 122043 B1 PL122043 B1 PL 122043B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
gamma
neutron source
detector
gamma radiation
retarder
Prior art date
Application number
PL1979215343A
Other languages
English (en)
Other versions
PL215343A1 (pl
Original Assignee
Outokumpu Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outokumpu Oy filed Critical Outokumpu Oy
Publication of PL215343A1 publication Critical patent/PL215343A1/xx
Publication of PL122043B1 publication Critical patent/PL122043B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/221Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by activation analysis

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

* ** l% f*\ Twórca wynalazku: Uprawniony z patentu: Outokumpu Oy, Helsinki (Finlandia) Urzadzenie do pomiaru koncentracji skladników w materiale za pomoca metody wychwytowego promieniowania gamma Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru koncentracji skladników w materiale za po¬ moca wychwytowego promieniowania gamma, skladajacego sie ze zródla neutronów, detektora promieniowania gamma oraz ze znajdujacego sie pomiedzy nimi spowalniacza.Metoda wychwytowego promieniowania gamma jest znana. W metodzie tej neutrony wylatujace ze zródla neutronów isa wychwytywane poprzez ja¬ dra atomowe próbki ,przez co wyzwala sie energia w postaci promieniowania gamma. Identyfikacja elementów obecnych w próbce oraz obliczenie ich koncentracji moga byc przeprowadzane na podsta¬ wie pomiarów energii i natezenia promieniowania gamma.Metoda wychwytowego promieniowania gamma byla badana przez dlugi okres czasu i stosowano Ja przy róznych zródlach neutronów, takich jak reaktory, generatory neutronowe i zródla izotopo¬ we. Neutrony wylatujace ze zródla sa to neutrony predkie, które musza byc opózniane we spowalnia- czu przed wywolaniem reakcji jadrowych, wytwa¬ rzajacych wychwytowe promieniowania gamma.Opóznianie najlepiej przeprowadza sie w substan¬ cji o lekkich jadrach atomowych {wodór}. Energie i natezenia wytworzonego promieniowania gamma sa wykrywane za pomoca spektroskopu promieni gamma, zas identyfikacje elementów i ich koncen¬ tracje mozna oznaczac na podstawie tych stwier¬ dzonych energii i natezen. 10 15 20 25 30 2 Najwazniejsza korzysc metody wychwytowego promieniowania gamma polega na tym, ze w próbce jest duza predkosc wnikania neutronów i promieniowania gamma. Przykladowo, warstwa polowicznego oslabienia mieszaniny stanowiacej wsad promieniowego pieca do wytapiania wynosi okolo 6 cm dla neutronów i okolo 12 cm dla pro¬ mieniowania gamma. Warstwa polowicznego osla¬ bienia dla neutronów moze ulegac znacznym zmia¬ nom w zaleznosci od próbki. Zwykle absorbcja pro¬ mieniowania gamma zalezy tylko od grubosci próbki. Próbki sa zwykle bardzo gruboziarniste.Pomiar moze byc takze dokonywany przez gruba plytke aluminiowa.Ponacfcto pomiar mozna przeprowadzac bezpo¬ srednio z rury procesowej, zbiornika lub przenos¬ nika.Jesli zloze próbki jest wystarczajaco grube, wów¬ czas detektor i zródlo moga byc umieszczone po przeciwnych stronach próbki, przez co odleglosc miedzy nimi jest wieksza, co jest korzystne dla ochrony detektora. Jednakze, gdy stosuje sie grub¬ sza próbke, wówczas duza czesc promieniowania gamma musi przejsc przez cala warstwe próbki, zwiekszajac tym samym tlo Comptona w widmie i wówczas korzystniejsze jest zastosowanie ukladu, w którym detektor i zródlo znajduja sie po tej sa¬ mej stronie próbki.Wedlug istniejacych publikacji, metode wychwy¬ towego promieniowania gamma, stosowana jako 112 043 I112 043 3 proces ciagly, przeprowadzano wylacznie z wyko¬ rzystaniem detektora scyntylacyjnego. Detektor pólprzewodnikowy byl stosowany w pomiarach nieciaglych, na przyklad przy analizie wierconych otworów. Jest to spowodowane tym, ze predkie elektrony uszkadzaja cletektor pólprzewodnikowy nawet przy dosc malych ilosciach (mniej -niz 1010 neutronów/cm2)i.Przy analizie wsadu plomieniowego pieca do wy¬ tapiania jest jednakze konieczna lepsza rozdziel¬ czosc detektora pólprzewodnikowego dla przepro¬ wadzenia wyraznego rozróznienia miedzy liniami rozmaitych substancji. Tym samym, zagadnienie polega na uzyskaniu wystarczajacej ilosci neutro¬ nów termicznych w próbce i jednoczesnie na za- -bezpieczeniu predkich neutronów przed wchodze¬ niem do* fetektora. Detektor musi byc usytuowa¬ ny tak blisko próbki, aby mozna bylo skutecznie wykrywac ilosci wychwytowego promieniowania gamma.Celem wynalazku jest rozwiazanie powyzszego zagadnienia i opracowanie urzadzenia pomiarowe¬ go, za pomoca którego moze byc przeprowadzony pomiar wychwytowego promieniowania gamma na bazie pracy ciaglej z wysoka wydajnoscia.' Urzadzenie do pomiaru koncentracji skladdików w materiale za pomoca metody wychwytowego promieniowania gamma, zawierajace zródlo neu¬ tronowe w postaci zródla izotopowego wzglednie generatora neutronowego, detektor promieniowania gamma oraz spowalniac^, otaczajacy zródlo neutro¬ nowe, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze przynajmniej czesc spowalniacza jest zbudowa¬ na z ciezkiej wody, przy czym pomiedzy zródlem neutronowym a detektorem promieniowania gam¬ ma znajduje sie substancja ciezka, korzystnie biz¬ mut, absorbujaca neutrony jedynie w nieznacznym stopniu, natomiast absorbujaca promieniowanie gamma i rozpraszajaca szybkie neutrony, zas ta substancja ciezka ma nadany ksztalt pojedynczego stozka wzglednie kolejno nastepujacych po sobie dwóch stozków, przy czym wierzcholek takiego stozka znajduje sie w poblizu zródla neutronowe¬ go, a jego podstawa jest zwrócona w strone detek¬ tora promieniowania gamma.Czesc substancji spowalniacza korzystnie stanowi grafit, usytuowany wokól ciezkiej wody.Substancje spowalniacza dodatkowo moze stano¬ wic zwykla woda wzglednie inna substancja zawie¬ rajaca wodór.Natezenie zródla neutronowego wynosi korzyst¬ nie okolo 5 • 107 neutronów a odleglosc pomiedzy zródlem neutronowym a detektorem promieniowa¬ nia gamma powinna wynosic minimalnie okolo 45 cm i odleglosc ta powinna wzrastac o okolo 15 cm, gdy natezenie wzrosnie o jedna dziesiata.Znajdujaca sie wokól zródla neutronowego ciez¬ ka woda ma korzystnie nadany ksztalt stozka scie¬ tego, którego wezszy koniec znajduje sie po stronie zródla neutronowego, zas szerszy koniec znajduje sie po stronie detektora promieniowania gamma.Odleglosc pomiedzy substancja ciezka a pólprze¬ wodnikowym detektorem promieniowania gamma 4 w ciezkiej wodzie powinna wynosic minimum 10 cm.Detektor promieniowania gamma mozna korzyst¬ nie umiescic wewnatrz rury z przeplywajacym ma- 9 terialem badanym, który samoistnie bedzie dzialal czesciowo jako spowalmiacz.Ponizej zostana przedstawione zasady teoretyczne lezace u podstaw wynalazku.Opóznianie i dyfuzja neutronów stanowi trudny matematycznie problem, którego dokladne rozwia¬ zanie moze byc oznaczone tylko za pomoca bardzo prostej geometrii, przykladowo geometrii kulistej.Baza pomiarowa zawiera jednakze wiele róznych materialów i powierzchni granicznych o rozmaitych kierunkach. Najprostsze rozwiazanie w tym przy¬ padku polega na wykorzystaniu w obliczeniach metody Monte Carlo, opartej na znajomosci zasad rachunku prawdopodobienstwa, rzadzacych zacho¬ waniem sie pojedynczego neutronu w kazdym osrodku. Siedzac zachowanie kilku róznych neutro¬ nów (przebieg opózniania neutronu, zmiany kie¬ runku wskutek zderzenia z atomami i koncowa absorpcja) dochodzi sie stopniowo do ustalenia liczby i rozkladu energii neutronów w róznych miejscach.W zwiazku z obecnym wynalazkiem przeprowa¬ dzono za pomoca metody Monte Carlo obliczenia dotyczace rozmaitych ukladów pomiaru wychwyto¬ wego promieniowania gamma i stwierdzono, ze istotne znaczenie ma zastosowanie nieznacznie ab¬ sorbujacych substancji opózniajacych (ciezka woda, grafit)'. Ustalono równiez odpowiednia geometrie oraz przeprowadzono badania próbne wykazujac, ze wyniki zalozeniowych obliczen byly prawidlowe.Przedmiot wynalazku zostanie zobrazowany na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia krzywe, wyjasniajace teorie wynalazku, fig. 2 — rozmaite odmiany bizmutowego ekranu radiacyj¬ nego, fig. 3 — szczególnie korzystny uklad pomia¬ rowy, fig. 4 — inny uklad pomiarowy, fig. 5 i 6 — widma mierzone przy zastosowaniu urzadzenia we¬ dlug wynalazku, fig 7 — inny uklad pomiarowy, nieznacznie zmodyfikowany, a fig. 8 — zastosowa¬ nie urzadzenia wedlug wynalazku do pomiaru plyn¬ nej mieszanki.Wyniki przedstawione na fig. 1 byly uzyskane poprzez obliczeniowe wyznaczenie strumienia neu¬ tronów termiczncyh i strumienia neutronów pred¬ kich na bazie obszarów kulistych H20 i D20 o pro¬ mieniu 100 cm. Wykresy pokazuja, ze w przypad¬ ku H20 strumien neutronów termicznych opada z ta sama predkoscia co strumien predkich neutro¬ nów, podczas gdy w przypadku DzO dyfuzja roz¬ szerza strumien neutronów termicznych na wiek¬ szej przestrzeni bez absorpcji, a redukcje strumie¬ nia rozpoczyna jedynie ucieczka neutronów na ze¬ wnatrz obszaru kulistego.Odleglosc opózniania grafitu jest wieksza, a od¬ leglosc dyfuzji mniejsza niz dla D*0, lecz ze wzgle¬ du na niska cene grafitu korzystne jest zastosowa¬ nie go wokól D20 oraz, jezeli to mozliwe, H2O wo¬ kól grafitu.W celu rozproszenia predkich neutronów, poda¬ zajacych w strone detektora i w celu absorbowa- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 80112 043 nia promieni gamma zródla, korzystne jest zasto¬ sowanie pomiedzy zródlem a detektorem stozka bizmutowego. Bizmut prawie nie wysyla jakiego¬ kolwiek zaklócajacego wychwytowego promienio¬ wania gamma i stanowi substancje ciezka. Jednak¬ ze bizmut zastosowany z detektorem pólprzewodni¬ kowym stanowi bardzo slaby spowalniacz, i nie powinien siegac tak daleko jak detektor, aby pred¬ kie neutrony nie podazaly wzdluz niego do detek¬ tora.Przedstawiona tabela 1 pokazuje ilosc (n) neutro¬ nów dochodzacych do detektora w pewnym okre¬ sie czasu w ukladach wedlug fig. 2. Odleglosc D2C nie odgrywa istotnej roli, jednakze cokolwiek lep¬ sza jest odleglosc wieksza. Dalszy wplyw na po¬ lepszenie sytuacji ma szerszy stozek wstepny. Roz¬ prasza on neutrony w obszarze o wiekszym kacie. 6 a b 1 n A 10 — 50 147 Tabel B 20 — 50 131 La 1 C 10 10 50 168 ° 1 1 20 — 50 113 (cm) (cm) (cm) Na figurze 2 pokazano detektor promieniowania gamma 1, który moze stanowic na przyklad detek¬ tor pólprzewodnikowy, oraz stozek rozpraszajacy zbudowany z substancji ciezkiej 2, która przykla¬ dowo jest bizmut. Wokól stozka rozpraszajacego znajduje isie oslonieta stozkowo ciezka woda 3, zas zródlo neutronowe oznaczono jako 4. Ciezka woda 3 jest dosc droga i z tego wzgledu nalezy optyma¬ lizowac jej ilosc. Wynik tej optymalizacji stanowi uklad przedstawiony na fig. 3. W tyim ukladzie przewazajaca czesc spowalniacza jest wykonana z grafitku 5 zamiast z ciezkiej wody 3.Jednakze korzystne jest zastosowanie ciezkiej wody po stronie zwróconej ku detektorowi promie¬ niowania gamma 1, poniewaz bardzo istotne jest, aby neutrony dochodzace do detektora zostaly juz spowolnione do predkosci termicznej. Obliczono szerokosc koniecznego obszaru D^O i zaobserwo¬ wano, ze zwiekszenie ilosci D20 ponad okolo 12 lit¬ rów nie polepsza w istotny sposób sytuacji.Na figurze 3 jest oznaczony detektor promienio¬ wania gamma 1, stozek rozpraszajacy z substancji ciezkiej 2 i ciezka woda 3 wokól stozka rozprasza¬ jacego. Przy wierzcholku stozka rozpraszajacego jest umieszczone zródlo neutronowe 4, warstwe grafitu oznaczono jako 5, zas odnosnikiem 6 ozna¬ czono badany material, umieszczony przykladowo na przenosniku.Zródlo neutronowe zastosowano w badaniach i obliczeniach, jest to zródlo izotopowe ^^Cf, ponie¬ waz cechuje je najlepsza wydajnosc neutronów na jednostke aktywnosci promieniotwórczej, cena jest •przystepna a widmo neutronowe miekkie. Oczywi¬ scie mozna równiez stosowac inne zródla izotopowe lub generatory neutronowe.Podawane w literaturze dane dotyczace ilosci predkich neutronów, tolerowanych przez detektor, róznia sie w dosc znacznym stopniu. Zastosowaina ilosc 109 n/cm2, stanowiaca ostroznie dobrana war- 10 15 20 25 30 35 40 50 55 00 65 tosc srednia, zostala tu potraktowana' jako punkt wyjsciowy. Na podstawie symulowania, powieksze¬ nie o 15 cm odleglosci pomiedzy zródlem a detek¬ torem zmniejsza dawke predkich neutronów do jednej dziesiatej.W tabeli 2 zestawiono uzyskane wartosci uzy¬ tecznego okresu trwalosci detektora przy optymal¬ nej geometrii i odmiennych odleglosciach dla 20 i^g^^f: Tabela 2 Wplyw odleglosci na uzyteczny okres trwalosci detektora i natezenie promieniowania gamma Odleglosc 45 cm 55 cm 60 cm 65 cm Uzyteczny okres trwalosci detektora 110 dni 1,4 lat 3 lata 6,3 lat Wzgledne natezenie promieniowania gamma .2,2 1,2 0,8 0,5 Najbardziej korzystne jest zastosowanie w kon¬ strukcji odleglosci okolo 65 cm, jakkolwiek w ba¬ daniu eksperymentalnym wynosila ona 55 cm.Uszkodzony detektor nie jest bezuzyteczny, ponie¬ waz moze byc naprawiony przez wytwórcej Eksperymentalny uklad geometryczny wedlug fig. 4 uzyskano na podstawie przeprowadzonej op¬ tymalizacji.Na figurze 4 odnosniki 1 — 6 oznaczaja te same czesci jak powyzej. Odnosnikiem 7 oznaczono ze¬ spól podtrzymujacy, który utrzymuje we wlasci¬ wym polozeniu stozek rozpraszajacy z substancji ciezkiej 2. Odnosnikiem 8 oznaczano butle z plyn¬ nym azotem; plynny azot jest stosowany w celu utrzymania detektora w niskiej temperaturze.W zbiorniku z materialem badanym 6 wykonano wglebienie dla przedwzmacniacza detektora.Nalezy zauwazyc, ze ten uklad byl wykonany dla badan laboratoryjnych, natomiast w zastosowaniach prr rzrych ulrlad taki moze znacznie sie róznic.Wyposazenie dostepne dla badan eksperymental¬ nych zawieralo Ge(Li) detektor (objetosc 1,10 cm^ skutecznosc 21,8%) i sprzezony z nim system z ma¬ szyna matematyczna do przetwarzania danych.Uzyskane wyniki byly podane w postaci listowa¬ nia na tasmie perforowanej i pisaku X — Y.Jako zródlo zastosowano 1 H-g^^Cf. Czas pomiaru wy¬ nosi IGO min., zas jako 'badane próbki zastosowa¬ no koncentraty Ni i Cu.S^zenia glównych skladników koncentratów sa podane w tabeli 3.Tabela 3 Stezenie glównych skladników koncentratów Koncentrat Cu Koncentrat Ni Ni % 5,52 0,21 Cu % 3,40 24,8 S % 23,3 29,6 Fe % 29,8 29,8 Si02 1 * 24,9 M |112 043 Ponadto przeprowadzono pomiary poprzez zasta¬ pienie próbki roztworem kwasu ortoborowego, po¬ siadajacego zdolnosc odbicia neutronów termicz¬ nych w przyblizeniu równa zdolnosci odbicia prób¬ ki. Geometria ukladu tego pomiaru jest pokazana na fig. 4.Geometria ta byla zmieniana, tak ze pusty ob¬ szar otaczajacy detektor pomiedzy próbka a spo- walniaczem byl wypelniany materialem badanym, zas w innych przypadkach wokól detektora umiesz¬ czono kawalki grafitu jako reflektory. Dodatkowo przeprowadzono badania eksperymentalne wplywu na widlmo cienkiej plytki Cd, umieszczonje w celu ochrony detektora. Stosunkowo znaczna wysokosc urzadzenia pokazanego na fig. 4 byla spowodowa¬ na tym, ze grafit byl w postaci pretów o standar¬ dowej dlugosci.Zastosowany do przetwarzania widma program byl to program zwany Vipunen, opracowany, na Wydziale Fizyki Uniwersytetu w Helsinkach. Na' podstawie miedzynarodowych badan stwierdzono, ze jest to bardzo dobry program do przetwarzania widma. Program wykrywa Obecnosc pików, wzor¬ cuje energie, okresla tlo i oblicza powierzchnie pi¬ ków i ich wartosci bledu. Listowanie podalo, do¬ datkowo do widma, takze zestawienie pików i ich parametry.Najwazniejsze piki rozmaitych substancji zasto¬ sowano do oszacowania bledu wywolanego staty¬ styka impulsów: Fe: 7,646 MeV i 7,632 MeV z pikami ucieczki S: 5,420 MeV z pikami ucieczki, 3,221 MeV, 2,931 •MeV i 2^80MeV ^ Cu: 7,915 MeV i 7,306 MeV z pikami ucieczki Ni: 8,999 MeV i 8,535 MeV z pikami ucieczki Si: 4,934 MeV i 3,539 MeV.Wyniki uzyskane przy zastosowaniu koncentratu Ni sa zestawione w tabeli 4.Tabela 4 Zródlo 1 iig^^Cf, czas pomiaru 100 min, koncentrat Ni 10 15 30 36 s Fe Cu i Ni SiOz Blad wzgledny % 4,1 13 9,0 4,5 11*5 1 Blad bezwzgledny % 0,96 0,54 0,31 0,25 2,9 Odpowiadajace wymiki bylyby uzyskane przy za¬ stosowaniu 10 pug/,10 min lufo 20 img/5t min. Blad móglby byc zredukowany do polowy przez cztero¬ krotne wydluzenie czasu.Na figurze 5 i 6 sa przedstwaione czesci widma koncentratu Ni.Wychwytowe promieniowanie gamma oraz piki aktywacji, wytwarzane przez material strukturalny detektora, moga byc wyeliminowane przy zastoso¬ waniu ekranu Cd. Niektóre absorbenty neutronów inne niz Cd moglyby pogarszac stosunek pik — tlo do mniejszego stopnia. Ilosc wychwytowego pro- 55 65 mieniowania gamma otrzymywanego z próbki przy zastosowaniu ekranu Cd byla zredukowana o 1,7.Na figurze 7 jest przedstawione urzadzenie po¬ miarowe wedlug wynalazku, usytuowane do po¬ miaru przykladowo materialu badanego 6, trans¬ portowanego na przenosniku Reedlera, Geometria ukladu jest tu taka sama jak pokazana na fig. 3 i 4 z tym wyjatkiem, ze uklad zostal odwrócony.Oczywiste jest, ze geometria ukladu moze ule¬ gac rozmaitym zmianom bez wykraczania poza idee wynalazku, która jest zastosowanie jako spowal- niacza ciezkiej wody. Jesli przykladowo badanym materialem 6 jest material przeplywajacy w rurze, na przyklad plynna mieszanka, to ona sama takze pracuje jako spowalniacz. Detektor moze byc wte¬ dy umieszczony w mieszance i wówczas uklad be¬ dzie podobny do pokazanego na fig. & W tym przy¬ padku badany material 6, to znaczy plynna mie¬ szanka, przeplywa w rurze, w srodku której umie¬ szczony jest detektor. Oczywiscie mozliwe jest tak¬ ze kilka innych odmian.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do pomiaru koncentracji skladni¬ ków w materiale za pomoca metody wychwyto¬ wego promieniowania gamma, zawierajacego zród¬ lo neutronowe w postaci zródla izotopowego wzglednie generatora neutronowego, detektor pro¬ mieniowania gamma oraz spowalniacz, otaczajacy zródlo neutronowe, znamienne tym, ze przynaj¬ mniej czesc spowalniacza jest zbudowana z ciezkiej wody (2, przy czym pomiedzy zródlem neutrono¬ wym (4) a detektorem promieniowania gamma (1) znajduje sie substancja ciezka (2), korzystnie biz¬ mut, absorbujaca neutrony jedynie w nieznacznym stopniu, natomiast absorbujaca promieniowanie gamma i rozpraszajaca szybkie neutrony, zas ta substancja ciezka (2) ma nadany ksztalt pojedyn¬ czego stozka wzglednie kolejno nastepujacych po sobie dwóch stozków, przy czym wierzcholek takie¬ go stozka znajduje sie w poblizu zródla neutrono¬ wego (4), a jego podstawa jest zwrócona w strone detektora promieniowania gamma (1). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze czesc substancji spowalniacza stanowi grafit (5), usytuowany korzystnie wokól ciezkiej wody (3). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze substancje spowalniacza dodatkowo stano¬ wi zwykla woda wzglednie inna substancja zawie¬ rajaca wodór. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze natezenie zródla neutronowego (4) wynosi okolo 5 • 107 neutronów a odleglosc pomiedzy zródlem neutronowym (4) a detektorem promieniowania gamma (1) wynosi minimalnie okolo 45 cm i od¬ leglosc ta wzrasta o okolo 15 cm, gdy natezende rosnie o jedna dziesiata. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze wokól zródla neutronowego (4) znajduje sie ciezka woda (3), majac nadany ksztalt stozka scie¬ tego, którego wezszy koniec znajduje sie po stro¬ nie zródla neutronowego (4), zas szerszy koniec znajduje sie po stronie detektora promieniowania gamima (1). .112 043 9 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze odleglosc pomiedzy substancja ciezka (2) a pól¬ przewodnikowym detektorem promieniowania gamma (1) w ciezkiej wodzie (3) wynosi minimum 10 cm. 10 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze detektor promieniowania gamma (1) jest umie¬ szczony wewnatrz rury z przeplywajacym materia¬ lem badanym (6), który samoistnie dziala czesciowo jako spowalniacz. fantsyoiwrly tirumkAA TOaia DO cm 1 z1 Z1 /1 kliiako mpuketi HU) 2.22M.V s(1) 2.37Mt* Sil) Zróóto i/cOf** Cto* pthfru 100mim [{¦) f*P* & pik f wdwLf (n) pikf ud** ~kh: s sin SU) mm ftWl x Fe($) SU) L61MeV WMeV IttNrt 6J2MeV 7.13 MeV 1300 2100 2600 2800 Kanat112 043 ? Liczba iinpul6otli Fetfl 763M«V 60000 10 000 20000, FeIl I 7.6tMeV Nildl 797MeV Cu(f) 791 Me V i /.aipier LuuJJ Milsi B,0?MeV §iZQ.~ E ?rvdtO Im$ Cf2Sl (f) felwL (-,) pilJ ucilcrjk. (d) pikl uciei2k.\.Nils) 8.LBMeV Ni(f) 8.53 M*Y N.KI 8,99Wel 7^: i 3000 3200 ****!«" ^ ZGK 5 Btm. Zam. 9154 — 100 egz.Cena zl 100,— PL

Claims (8)

  1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do pomiaru koncentracji skladni¬ ków w materiale za pomoca metody wychwyto¬ wego promieniowania gamma, zawierajacego zród¬ lo neutronowe w postaci zródla izotopowego wzglednie generatora neutronowego, detektor pro¬ mieniowania gamma oraz spowalniacz, otaczajacy zródlo neutronowe, znamienne tym, ze przynaj¬ mniej czesc spowalniacza jest zbudowana z ciezkiej wody (2, przy czym pomiedzy zródlem neutrono¬ wym (4) a detektorem promieniowania gamma (1) znajduje sie substancja ciezka (2), korzystnie biz¬ mut, absorbujaca neutrony jedynie w nieznacznym stopniu, natomiast absorbujaca promieniowanie gamma i rozpraszajaca szybkie neutrony, zas ta substancja ciezka (2) ma nadany ksztalt pojedyn¬ czego stozka wzglednie kolejno nastepujacych po sobie dwóch stozków, przy czym wierzcholek takie¬ go stozka znajduje sie w poblizu zródla neutrono¬ wego (4), a jego podstawa jest zwrócona w strone detektora promieniowania gamma (1).
  2. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze czesc substancji spowalniacza stanowi grafit (5), usytuowany korzystnie wokól ciezkiej wody (3).
  3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze substancje spowalniacza dodatkowo stano¬ wi zwykla woda wzglednie inna substancja zawie¬ rajaca wodór.
  4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze natezenie zródla neutronowego (4) wynosi okolo 5 • 107 neutronów a odleglosc pomiedzy zródlem neutronowym (4) a detektorem promieniowania gamma (1) wynosi minimalnie okolo 45 cm i od¬ leglosc ta wzrasta o okolo 15 cm, gdy natezende rosnie o jedna dziesiata.
  5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze wokól zródla neutronowego (4) znajduje sie ciezka woda (3), majac nadany ksztalt stozka scie¬ tego, którego wezszy koniec znajduje sie po stro¬ nie zródla neutronowego (4), zas szerszy koniec znajduje sie po stronie detektora promieniowania gamima (1). .112 043 9
  6. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze odleglosc pomiedzy substancja ciezka (2) a pól¬ przewodnikowym detektorem promieniowania gamma (1) w ciezkiej wodzie (3) wynosi minimum 10 cm. 10 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze detektor promieniowania gamma (1) jest umie¬ szczony wewnatrz rury z przeplywajacym materia¬ lem badanym (6), który samoistnie dziala czesciowo jako spowalniacz. fantsyoiwrly tirumkAA TOaia DO cm 1 z1 Z1 /1 kliiako mpuketi HU) 2.22M.V s(1) 2.37Mt* Sil) Zróóto i/cOf** Cto* pthfru 100mim [{¦) f*P* & pik f wdwLf (n) pikf ud** ~kh: s sin SU) mm ftWl x Fe($) SU) L61MeV WMeV IttNrt 6J2MeV 7.13 MeV 1300 2100 2600 2800 Kanat112 043 ? Liczba iinpul6otli Fetfl 763M«V 60000 10 000 20000, FeIl I
  7. 7.6tMeV Nildl 797MeV Cu(f) 791 Me V i /.aipier LuuJJ Milsi B,0?MeV §iZQ.~ E ?rvdtO Im$ Cf2Sl (f) felwL (-,) pilJ ucilcrjk. (d) pikl uciei2k.\. Nils) 8.LBMeV Ni(f)
  8. 8.53 M*Y N.KI 8,99Wel 7^: i 3000 3200 PL
PL1979215343A 1978-05-04 1979-05-03 Apparatus for measuremement of concentration of constituents in material by means of capture gamma radiation methodateriale pri pomohhi metoda zakhvatnogo gamma-izluchenija PL122043B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI781381A FI56904C (fi) 1978-05-04 1978-05-04 Anordning foer maetning av grundaemneshalterna hos ett material enligt infaongningsgammametoden

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL215343A1 PL215343A1 (pl) 1980-02-11
PL122043B1 true PL122043B1 (en) 1982-06-30

Family

ID=8511681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1979215343A PL122043B1 (en) 1978-05-04 1979-05-03 Apparatus for measuremement of concentration of constituents in material by means of capture gamma radiation methodateriale pri pomohhi metoda zakhvatnogo gamma-izluchenija

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4278885A (pl)
JP (1) JPS54149697A (pl)
AU (1) AU515642B2 (pl)
CA (1) CA1131808A (pl)
DE (1) DE2917473C2 (pl)
ES (1) ES480742A1 (pl)
FI (1) FI56904C (pl)
FR (1) FR2425066A1 (pl)
GB (1) GB2020421B (pl)
PL (1) PL122043B1 (pl)
SE (1) SE440696B (pl)
SU (1) SU1291033A3 (pl)
YU (1) YU41862B (pl)
ZA (1) ZA792076B (pl)
ZM (1) ZM3779A1 (pl)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4365154A (en) * 1980-03-06 1982-12-21 Texaco Inc. Detection of impurities in a fluid containing free gas using nuclear techniques
US4464330A (en) * 1982-05-13 1984-08-07 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Apparatus for irradiating a continuously flowing stream of fluid
US4483817A (en) * 1983-01-31 1984-11-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for mapping the distribution of chemical elements in an extended medium
US4590377A (en) * 1984-06-11 1986-05-20 Irt Corporation In situ isotopic meat grader
GB8523060D0 (en) * 1985-09-18 1985-10-23 Cogent Ltd Coal analysis
FR2588085B1 (fr) * 1985-10-02 1987-10-30 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection de matiere fissile
FR2588969B1 (fr) * 1985-10-18 1988-02-26 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection de substances par exemple explosives
AU600461B2 (en) * 1985-12-31 1990-08-16 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Neutron and gamma-ray moisture assay
US4851687A (en) * 1987-01-13 1989-07-25 Scientific Innovations, Inc. Detection of nitrogen in explosives
US4822552A (en) * 1987-02-25 1989-04-18 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for passively gamma scanning a nuclear fuel rod
US5153439A (en) * 1987-05-26 1992-10-06 Science Applications International Corporation Multi-sensor explosive detection system using an articifical neural system
FR2641867B1 (fr) * 1989-01-13 1991-03-08 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de detection de substances et en particulier d'explosifs, par irradiation neutronique de ceux-ci
FR2652651B1 (fr) * 1989-10-03 1991-12-13 Commissariat Energie Atomique Systeme de detection de substances et en particulier d'explosifs, par irradiation neutronique de ceux-ci.
US5098640A (en) * 1990-01-10 1992-03-24 Science Applications International Corporation Apparatus and method for detecting contraband using fast neutron activation
US5076993A (en) * 1990-01-12 1991-12-31 Science Applications International Corporation Contraband detection system using direct imaging pulsed fast neutrons
US5133901A (en) * 1991-03-01 1992-07-28 Westinghouse Electric Corp. System and method for on-line monitoring and control of heavy metal contamination in soil washing process
US5539788A (en) * 1992-10-08 1996-07-23 Westinghouse Electric Corporation Prompt gamma neutron activation analysis system
US5412206A (en) * 1994-02-18 1995-05-02 Westinghouse Electric Company Method and apparatus for determining the depth of a gamma emitting element beneath the surface
US5781602A (en) * 1996-05-17 1998-07-14 Westinghouse Electric Corporation PGNAA system for non-invasively inspecting RPV weld metal in situ, to determine the presence and amount of trace embrittlement-enhancing element
US20030165212A1 (en) * 1998-02-18 2003-09-04 Maglich Bogdan C. Method and apparatus for detecting, locating, and analyzing chemical compounds using subatomic particle activation
US6144032A (en) 1998-05-07 2000-11-07 Gazdzinski; Robert F. Method and apparatus for measuring the condition of degradable components
US6791089B1 (en) * 1999-03-29 2004-09-14 Bechtel Bwxt Idaho, Llc PINS chemical identification software
WO2005088245A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-22 Hienergy Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring wall thickness of a vessel
US7847260B2 (en) 2005-02-04 2010-12-07 Dan Inbar Nuclear threat detection
US7820977B2 (en) 2005-02-04 2010-10-26 Steve Beer Methods and apparatus for improved gamma spectra generation
US8173970B2 (en) 2005-02-04 2012-05-08 Dan Inbar Detection of nuclear materials
US9859972B2 (en) 2014-02-17 2018-01-02 Ubiqomm Llc Broadband access to mobile platforms using drone/UAV background
US9479964B2 (en) 2014-04-17 2016-10-25 Ubiqomm Llc Methods and apparatus for mitigating fading in a broadband access system using drone/UAV platforms
US9614608B2 (en) 2014-07-14 2017-04-04 Ubiqomm Llc Antenna beam management and gateway design for broadband access using unmanned aerial vehicle (UAV) platforms
US9571180B2 (en) 2014-10-16 2017-02-14 Ubiqomm Llc Unmanned aerial vehicle (UAV) beam forming and pointing toward ground coverage area cells for broadband access
US9712228B2 (en) 2014-11-06 2017-07-18 Ubiqomm Llc Beam forming and pointing in a network of unmanned aerial vehicles (UAVs) for broadband access
US9590720B2 (en) 2015-05-13 2017-03-07 Ubiqomm Llc Ground terminal and gateway beam pointing toward an unmanned aerial vehicle (UAV) for network access
US9660718B2 (en) 2015-05-13 2017-05-23 Ubiqomm, LLC Ground terminal and UAV beam pointing in an unmanned aerial vehicle (UAV) for network access
US9853713B2 (en) 2016-05-06 2017-12-26 Ubiqomm Llc Unmanned aerial vehicle (UAV) beam pointing and data rate optimization for high throughput broadband access
US10313686B2 (en) 2016-09-20 2019-06-04 Gopro, Inc. Apparatus and methods for compressing video content using adaptive projection selection

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2938119A (en) * 1956-10-08 1960-05-24 Texaco Inc Radioactivity analysis
US3234387A (en) * 1962-01-03 1966-02-08 Gen Electric Apparatus for identifying materials by activation analysis
US3746871A (en) * 1970-12-02 1973-07-17 Union Carbide Corp Method of determining the presence and amount of vanadium in an earth formation
US3723727A (en) * 1971-06-30 1973-03-27 Atomic Energy Commission In-situ neutron activation

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6149618B2 (pl) 1986-10-30
FR2425066A1 (fr) 1979-11-30
FI781381A (fi) 1979-11-05
DE2917473C2 (de) 1983-11-03
DE2917473A1 (de) 1979-11-08
SE440696B (sv) 1985-08-12
YU105779A (en) 1982-06-30
ZM3779A1 (en) 1979-11-21
JPS54149697A (en) 1979-11-24
CA1131808A (en) 1982-09-14
ES480742A1 (es) 1979-12-01
US4278885A (en) 1981-07-14
GB2020421A (en) 1979-11-14
SU1291033A3 (ru) 1987-02-15
SE7903869L (sv) 1979-11-05
YU41862B (en) 1988-02-29
FI56904C (fi) 1980-04-10
GB2020421B (en) 1982-09-22
PL215343A1 (pl) 1980-02-11
FR2425066B1 (pl) 1982-03-05
ZA792076B (en) 1980-06-25
AU4661479A (en) 1979-11-08
FI56904B (fi) 1979-12-31
AU515642B2 (en) 1981-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL122043B1 (en) Apparatus for measuremement of concentration of constituents in material by means of capture gamma radiation methodateriale pri pomohhi metoda zakhvatnogo gamma-izluchenija
El Abd et al. A simple method for determining the effective removal cross section for fast neutrons
Akman et al. Gamma attenuation characteristics of CdTe-Doped polyester composites
Osei-Mensah et al. Assessment of radiation shielding properties of polyester steel composite using MCNP5
Zankl et al. Neutron flux measurements around the Princeton large tokamak
Wing Simultaneous Determination of Oxygen and Silicon in Meteorites and Rocks by Nondestructive Activation Analysis with Fast Neutrons.
Steinnes Simultaneous determination of uranium, thorium, molybdenum, tungsten, arsenic, and antimony in granitic rocks by epithermal neutron activation analysis
JP2024026395A (ja) 放射線遮蔽体、放射線遮蔽体の製造方法、及び放射線遮蔽構造体
Azeez et al. Radiation shielding characteristics of concretes incorporates different particle sizes of various waste materials
JP2024000810A (ja) 中性子及びガンマ線コリメータ、ラジオグラフィ装置
Robertson The radiative capture cross section of Iodine at 24 keV and thermal energy
Greene et al. The attenuation of 14 MeV neutrons in steel and polyethylene
Oto et al. Determination of mass attenuation coefficients for concretes containing tincal concentrator waste
Bozyap et al. Attenuation of 14 MeV neutrons in shields of concrete and paraffin wax
Sidhu et al. Effect of collimator size and absorber thickness on gamma ray attenuation measurements for bakelite and perspex
JP3652952B2 (ja) 原子個数密度の非破壊測定方法及び装置
Brunner et al. A neutron method for measuring saturations in laboratory flow experiments
Preiss et al. The optimization of a neutron scattering water content gauge for soils or concretes
Rini et al. Analysis of Barite Concrete as a Potential Neutron Radiation Shielding Material for BNCT Facilities
Kapranov et al. Contribution of Compton scattering in problems associated with measuring the surface density of radiation protection coatings
Acharya et al. Compton scattering of 145 keV gamma rays by K-shell electrons of silver
Sattar et al. Determination of neutron capture cross section of 164Dy (n,) 165 Dy reaction at 0.0334 eV using TRIGA reactor
Ali et al. Evaluation of efficiency and performances of building materials used in Sudan combined with lead as the gamma ray shieldings
Bishop et al. Some exposure-rate characteristics of 6.2 MeV source photons penetrating concrete, iron and lead shields
Bystritsky et al. Response of a hexagonal NaI (Tl) scintillation probe in the attenuated neutron radiation of 14.1 MeV neutron generator ING-27