Pierwszenstwo: Opublikowano: 23.XII.1966 (P 118 148) 30.VI.1969 57240 KI. 21 g, 18/01 MKP G Ol t *M CZYTELNIA \}%j$l Pointo* nut* *•«** Twórca wynalazku: mgr inz. Stanislaw Pszona Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Sposób pomiaru równowaznika dawki promieniowania mieszanego gamma-neutronowego i uklad do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru równowaznika dawki promieniowania mieszanego gamma-neutronowego i uklad do stosowania tego sposobu. Wynalazek zapewnia prawidlowa ocene zagrozenia radiologicznego przez umozliwienie po¬ miaru równowaznika dawki promieniowania mie¬ szanego w otoczeniu urzadzen jadrowych takich jak reaktory, akceleratory czastek itp.W zagadnieniach ochrony przed promieniowaniem stopien zagrozenia radiologicznego ocenia sie przez pomiar równowaznika dawki. Równowaznik dawki DE wedlug definicji Miedzynarodowej Komisji Jednostek i Pomiarów Radiologicznych jest ilo¬ czynem dawki pochlonietej D, wspólczynnika ja¬ kosci QF oraz wspólczynnika rozkladu DF; DE = D X QF X DF Sposób oceny wspólczynnika rozkladu nie zo¬ stal dotychczas ustalony i przyjeto, ze jest równy jednosci.Wspólczynnik jakosci QF jest funkcja liniowej przemiany energii i zastepuje skutecznosc biolo¬ giczna w zagadnieniach ochrony przed promienio¬ waniem. Jednostka równowaznika dawjri jest rem.Powszechnie stosowane w praktyce pomiarów dla celów ochrony radiologicznej, metody pomiaru DE w polu promieniowania mieszanego gamma- -neutronowego ny opieraja sie na pomiarze od¬ dzielnymi przyrzadami skladowych promieniowa¬ nia tzn. promieniowania y, neutronów termicznych, epitermicznych i predkich. 10 15 20 25 30 Pomiary takie sa uciazliwe i obarczone bledami.W prostszych przypadkach promieniowania mie¬ szanego ny np. o znanym i ograniczonym zakresie energii neutronów od 100 keV do 1 MeV, znane sa metody pozwalajace na pomiar DE w remach.Sa to metody podwójnych komór jonizacyjnych.Wykorzystanie zjawiska rekombinacji kolum¬ nowej w gazach, jak wynika z ostatnich publi¬ kacji naukowych, otwiera mozliwosci wykorzysta¬ nia tego zjawiska do pomiaru bezposredniego DE promieniowania mieszanego. Metoda ta, tzw. re- kombinacyjna, jest w poczatkowym stadium roz¬ woju i posiada szereg wad: ograniczona dynamika pomiarów do 10 rem/godz; ograniczenie stoso¬ walnosci w polach impulsowych,- gruboscienna konstrukcja ze wzgledu na cisnieniowe wypelnie¬ nie gazem, stwarzajaca trudnosci pomiarowe w polu neutronów niskich energii.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i urzadzenia umozliwiajacego bezposredni pomiar równowaznika dawki promieniowania mieszanego ny w zakresie neutronów od termicznych do pred¬ kich wlacznie o dowolnym skladzie.Cel ten zostal osiagniety przez podanie sygnalów dwu detektorów komory jonizacyjnej równowaz¬ nej tkance mierzacej moc dawki pochlonietej i pradowego licznika scyntylacyjnego którego efek¬ tywnosc jest liniowo zalezna od wspólczynnika jakosci promieniowania na uklad liniowych ele¬ mentów w których zachodzi odejmowanie tych 5724057240 3 sygnalów, przy czyim wynik odejmowania podaje sie na dektrometr wyskalowany w jednostkach równowaznika dawki rem.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku sklada sie z cylindrycznej komory joni¬ zacyjnej, scyntylatora i fotopowielacza tworza¬ cych licznik scyntylacyjny, przy czym scyntyla¬ tor umieszczony jest wewnatrz komory jonizacyj¬ nej a jednoczesnie z komora jonizacyjna i foto¬ powielaczem jest polaczony elektrometr. Wynala¬ zek zostal uwidoczniony w przykladzie wykona¬ nia na rysunku na którym fig. 1 przedstawia za- &leznc££ efektywnosci dawki promieniowania od mocy dawki pochlonietej w materiale scyntylato¬ ra, a figrZ stfremat polaczen urzadzenia. Stosu¬ nek pradu licznika scyntylacyjnego Is do mocy pochlonietej dawki w materiale scyntylatora jest liniowa funfceja wspólczynnika jakosci promienio¬ wania QF.=lQl(jL-Jl9 K ¥) igdzie K — wartosc stala, oraz koimpry jonizacyjnej równowaznej tkan¬ ce 'której prad Ik okres};! jnoc pochlonietej dawki, P = alk gdzie a — wartosc stala.Uwzgledniajac powyzsze zaleznosci, równowaz¬ nik dawki promieniowania okreslony przez zalez¬ nosc DE = P X QF = lOa (Ik — 0,9 K • Is) wyznacza sie przez funkcjonalne polaczenie detektorów za¬ pewniajace efekt mierzalny proporcjonalny do róznicy pradu komory Ik i czesci pradu Is licznika scyntylacyjnego.Uklad detektorów sklada sie z cylindrycznej komory jonizacyjnej 1 i scyntylatora organicznego 2. Scyntylator organiczny 2 polaczony swiatlowo- dowo z fotopowielaczem 3 zamieniajacym impulsy scyntylacji na elektryczne i wzmacniajacy je two¬ rzy licznik scyntylacyjny. Konstrukcyjnie licznik- scyntylator organiczny umieszczony jest wewnatrz elektrody centralnej komory jonizacyjnej 1. Elek¬ trometr 4 polaczony jednoczesnie z komora jo¬ nizacyjna 1 i fotopowielaczem 3 mierzy róznice napiec powstala na specjalnie dobranym ukladzie oporników umieszczonym na jego wejsciu.Rezultatem tak zrealizowanego polaczenia bedzie pomiar bezposredni równowaznika dawki w re¬ mach. Zakres uzycia proponowanej metody rozcia- 10 ga sie na promieniowanie mieszane neutronowe- gamma w zakresie neutronów od termicznych do predkich wlacznie, o dowolnym skladzie, Zmiana sposobu odczytywania wyników pomiaru 6 na elektrometrze pozwala na pomiar wspólczyn¬ nika jakosci QF promieniowania mieszanego.Proponowana metoda pomiaru odznacza sie sze¬ regiem zalet, a mianowicie silna zaleznoscia wska¬ zan od QF promieniowania, latwoscia wyrówny¬ wania czulosci obu detektorów przez zmiane wzmocnienia fotopowielacza, nieograniczonym za¬ kresem pomiaru w strone duzych mocy dawek, mozliwoscia pracy w silnych polach impulsowych, mozliwoscia stosowania cienkosciennej konstrukcji 15 w zaleznosci od zadan pomiarowych.Metoda ta bedzie szczególnie przydatna w polu promieniowania reaktorów jadrowych, akcelerato¬ rów i w innych pracach ze zródlami neutronowy¬ mi. Moze byc wykorzystana w postaci aparatury przenosnej jak i stacjonarnej. PL