RU152857U1 - Детектор излучения азота-16 - Google Patents
Детектор излучения азота-16 Download PDFInfo
- Publication number
- RU152857U1 RU152857U1 RU2014153980/28U RU2014153980U RU152857U1 RU 152857 U1 RU152857 U1 RU 152857U1 RU 2014153980/28 U RU2014153980/28 U RU 2014153980/28U RU 2014153980 U RU2014153980 U RU 2014153980U RU 152857 U1 RU152857 U1 RU 152857U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- gas
- nitrogen
- radiator
- radiation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к технике регистрации радиоактивных излучений. Детектор излучения азота-16 содержит газовый светопреломляющий радиатор (1), светопередающую систему (2) и преобразователь световых квантов в электрические импульсы (3), в котором газовый светопреломляющий радиатор (1) имеет коэффициент преломления света равный 1,0033. В частных случаях исполнения детектор излучения азота-16 в газовом светопреломляющем радиаторе используют следующие газы: во-первых, пентан, во-вторых, фреон-114 и, в-третьих, фреон-12 под давлениями соответственно 196 кПа, 242 кПа и 302 кПа, соответственно. Технический результат - повышение селективности регистрации бета-излучения изотопа азота-16. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к технике регистрации радиоактивных излучений и может быть использована в системах контроля и диагностики реакторных установок с водяным теплоносителем, в частности в системе радиационного контроля течи трубопровода.
Известен пороговый газовый черенковский детектор для регистрации электронов см. [В.П. Зрелов «Излучение Вавилова-Черенкова и его применение в физике высоких энергий», М. Атомиздат, 1968, с. 104]. Детектор состоит из корпуса, излучателя видимого света (радиатора) в виде резервуара с элегазом SF6, находящегося под давлением 1,25 атм, системы светосбора в составе сферического и плоского зеркал, фотоэлектрического преобразователя из шести фотоумножителей для регистрации черенковского светового излучения.
Недостатком устройства является то, что используемый в нем элегаз SF6 люминесцирует под воздействием гамма-излучения, что создает на выходе детектора сигналы, соизмеримые с теми, что возникают при регистрации электрона с энергией 10 МэВ. Это не позволяет использовать детекторы на основе элегаза для селективной регистрации бета-излучения изотопа азота-16 в условиях фонового гамма-излучения большой интенсивности.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является техническое решение представленное в патенте РФ на изобретение №2263331 «Пороговый газовый черенковский детектор». Детектор содержит газовый радиатор, наполненный смесью углекислого газа CO2 и элегаза SF6 с соотношением парциальных давлений соответственно от 1:9 до 1:11, светособирающую систему и фотоэлектронный преобразователь, причем рабочее давление смеси газов выбирается в зависимости от типа заряженных частиц, которые необходимо регистрировать.
Недостатком известного устройства является относительно низкая селективность регистрации бета-излучения изотопа азота-16 на фоне интенсивного гамма-излучения.
Предложенное техническое решение направлено на устранение указанного недостатка, а именно, на повышение селективности регистрации излучения изотопа азота-16 на фоне интенсивного гамма-излучения.
Для исключения указанного недостатка в детекторе излучения азота-16, содержащем газовый светопреломляющий радиатор, преобразователь световых квантов в электрические импульсы и светопередающую систему от газового светопреломляющего радиатора к преобразователю световых квантов в световые импульсы, предлагается использовать газовый светопреломляющий радиатор с коэффициентом преломления равным 1,0033.
В частных случаях исполнения детектора детекторе излучения азота-16 в качестве газового светопреломляющего радиатора предлагается использовать один из газов:
- во-первых, пентан под давлением 196 кПа;
- во-вторых, фреон-114 под давлением 242 кПа;
- в-третьих фреон-12 под давлением 302 кПа.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где на фиг. схематически показан детектор излучения азота-16, где приняты следующие позиционные обозначения: 1 - газовый светопреломляющий радиатор; 2 - газовая светопередающая система; 3 - преобразователь световых квантов в электрические импульсы.
Детектор излучения азота-16 содержит газовый светопреломляющий радиатор 1, преобразователь световых квантов в электрические импульсы 3 и светопередающую систему 2 от газового светопреломляющего радиатора 1 к преобразователю световых квантов в электрические импульсы 3.
Газовый светопреломляющий радиатор имеет коэффициент преломления света равный 1,0033.
В частных случаях в качестве газового светопреломляющего радиатора 1 используют во-первых, пентан под давлением 196 кПа, во-вторых, фреон-114 под давлением 242 кПа или, в третьих, фреон-12 под давлением 302 кПа.
Работа детектора излучения азота-16 основана на эффекте Вавилова-Черенкова, согласно которому световые вспышки в радиаторе детектора возникают только в том случае, если заряженная частица движется в среде с показателем преломления n со скоростью ν, такой, что выполняется условие ν>c/n (c - скорость света в вакууме). Функциональная связь между коэффициентом преломления среды и пороговой энергией регистрации заряженной частицы составляет основу для изготовления детектора нечувствительного к низкоэнергетическому фоновому излучению. Излучение радиоактивного изотопа азота-16 состоит из бета-частиц, энергия которых доходит до 10,4 МэВ, и гамма-квантов, в основном с энергией 6,13 МэВ. При регистрации детектором бета-излучения азота-16 компонентами фонового излучения являются первичные гамма-кванты азота-16, родившиеся вне помещения, в котором измеряется активность изотопа азота-16, вторичные гамма-кванты, возникающие при взаимодействии первичных гамма-квантов с материалами окружающей среды, а также могут быть гамма-кванты и бета-частицы от других источников излучения реакторного происхождения с энергией не превышающей 6,3 МэВ. Интенсивность фонового гамма-излучения может быть очень высокой в случае, когда в помещении, в котором регистрируется излучение азота-16, расположено оборудование первого контура реакторной установки с водяным теплоносителем. Фоновое излучение, попадая в чувствительный объем детектора (светопреломляющую среду), не вызывает в ней световые вспышки, так как его энергия не превышает пороговую энергию регистрации бета-частиц, равную 6,3 МэВ, которая задана показателем преломления, равным 1,0033. Бета-частицы азота-16, энергия которых выше 6,3 МэВ, попадая в газовый светопреломляющий радиатор 1, движутся в нем со скоростью, большей скорости света, что приводит к появлению световых квантов черенковского излучения. Световые кванты с помощью светопередающей системы 2 попадают на вход преобразователя 3, в котором они преобразуются в электрические сигналы. Таким образом, детектор излучения азота-16 регистрирует только бета-частицы, энергия которых больше 6,3 МэВ, т.е. величину (скорость счета) пропорциональную активности азота-16, находящегося в контролируемом помещении.
Данные о частном случае исполнения рабочего макета детектора излучения азота-16 приведены в таблице.
Техническая реализуемость детектора излучения азота-16 обосновывается расчетом и полученными положительными результатами экспериментов, выполненных в лабораторных условиях на рабочем макете датчика с использованием генератора азота-16 на основе импульсного нейтронного генератора ИНГ-12.
Технический результат - повышение селективности регистрации бета-излучения изотопа азота-16 на фоне интенсивного гамма-излучения.
Промышленная применимость детектора излучения азота-16 обосновывается принципиальной возможностью его использования в системе радиационного контроля течи теплоносителя ядерных энергетических установок с водяным теплоносителем.
Claims (4)
1. Детектор излучения азота-16, содержащий газовый светопреломляющий радиатор, преобразователь световых квантов в электрические импульсы и светопередающую систему от газового светопреломляющего радиатора к преобразователю световых квантов в электрические импульсы, отличающийся тем, что газовый светопреломляющий радиатор имеет коэффициент преломления света, равный 1,0033.
2. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газового светопреломляющего радиатора использован газ пентан под давлением 196 кПа.
3. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве газового светопреломляющего радиатора использован газ фреон-114 под давлением 242 кПа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014153980/28U RU152857U1 (ru) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Детектор излучения азота-16 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014153980/28U RU152857U1 (ru) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Детектор излучения азота-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU152857U1 true RU152857U1 (ru) | 2015-06-20 |
Family
ID=53434073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014153980/28U RU152857U1 (ru) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | Детектор излучения азота-16 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU152857U1 (ru) |
-
2014
- 2014-12-30 RU RU2014153980/28U patent/RU152857U1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hanson et al. | A neutron detector having uniform sensitivity from 10 keV to 3 MeV | |
Kraushaar et al. | Search for primary cosmic gamma rays with the satellite Explorer XI | |
Budyansky et al. | Role of mesoscale eddies in transport of Fukushima-derived cesium isotopes in the ocean | |
CN103344983B (zh) | 核反应堆蒸汽发生器泄漏监测系统及方法 | |
WO2012012101A3 (en) | Neutron detection based on a boron shielded gamma detector | |
CN104199080A (zh) | 一种测量放射性气体产生的β射线的探测系统及方法 | |
CN109975854B (zh) | 用于脉冲波形甄别的方法和系统 | |
CN111913205A (zh) | 一种核应急多功能便携式辐射监测系统及监测方法 | |
CA2142777A1 (en) | Method and apparatus for determining the depth of a gamma emitting element beneath the surface | |
RU152857U1 (ru) | Детектор излучения азота-16 | |
RU2129289C1 (ru) | Устройство для обнаружения радиоактивных материалов | |
US2954473A (en) | Cerenkov radiation fission product detector | |
JP2015121510A (ja) | 放射線計測装置およびそれを用いた燃料デブリ有無の推定方法 | |
JP6469412B2 (ja) | 放射性物質測定器 | |
RU30008U1 (ru) | Детектор нейтронов | |
Povinec | New gamma-spectrometry technologies for environmental sciences | |
CN109405926A (zh) | 放射性仪表、利用放射性仪表测量料位、密度的方法 | |
JP2002071812A (ja) | ラドン濃度測定装置および方法 | |
KR20160103711A (ko) | 체렌코프 중성자 검출기 및 검출방법 | |
Bocci et al. | A low cost network of spectrometer radiation detectors based on the ArduSiPM a compact transportable Software/Hardware Data Acquisition system with Arduino DUE | |
CN203519839U (zh) | 核反应堆蒸汽发生器泄漏监测系统 | |
CN205080267U (zh) | 一种快速检测水中放射线的装置 | |
GB1154825A (en) | A method of, and a device for, Determining the Isotope Content of a Uranium Component | |
GB1005582A (en) | Improvements in instruments for counting or analysing beta rays | |
RU214394U1 (ru) | Устройство детектирования нейтронов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20160315 |