RU2000133232A - Способ и устройство для анализа радиоактивных объектов - Google Patents

Claims (10)

1. Способ анализа объекта (2), в частности, контейнера для радиоактивных отходов, на содержание делящегося материала или воспроизводящего материала или обоих материалов, при этом делящийся материал содержит М делящихся изотопов, а воспроизводящий материал содержит N воспроизводящих изотопов, где М и N являются целыми числами, равными по меньшей мере 1, отличающийся тем, что объект облучают потоком нейтронов, состоящим из тепловых, надтепловых и быстрых нейтронов и полученным из последовательности первоначальных импульсов быстрых нейтронов, при этом тепловые нейтроны вызывают деление в делящихся материалах, а надтепловые и быстрые нейтроны вызывают деление в делящемся материале и в воспроизводящем материале, измеряют сигналы мгновенных и замедленных нейтронов, излучаемых объектом после каждого импульса, и накапливают эти сигналы для получения суммы всех сигналов после последнего импульса, используют эту сумму для определения вклада Sp быстрых нейтронов, образованных тепловым делением, и вклада Sr замедленных нейтронов, образованных реакциями теплового, надтеплового и быстрого делений, выражают Sp и Sr в виде линейных комбинаций количеств M+N изотопов, при этом коэффициенты этих линейных комбинаций предварительно определяют с помощью калибровки, и определяют количество каждого из M+N изотопов из выраженных таким образом Sp и Sr и по меньшей мере M+N-2 дополнительных элементов информации о количествах M+N изотопов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительными элементами информации являются корреляции между количествами M+N изотопов.

3. Способ по любому из п. 1 или 2, отличающийся тем, что делящиеся и воспроизводящие материалы содержат уран 235, уран 238, плутоний 239 и плутоний 241.

4. Устройство для анализа объекта (2), в частности, контейнера для радиоактивных отходов на содержание делящегося материала или воспроизводящего материала или обоих материалов, при этом делящийся материал содержит М делящихся изотопов, а воспроизводящий материал содержит N воспроизводящих изотопов, где М и N являются целыми числами, равными, по меньшей мере, 1, отличающееся тем, что оно содержит: средства (8, 10) для облучения объекта потоком нейтронов, состоящим из тепловых, надтепловых и быстрых нейтронов и образованным из последовательности первоначальных импульсов быстрых нейтронов, при этом тепловые нейтроны вызывают деление в делящихся материалах, а надтепловые и быстрые нейтроны вызывают деление в делящемся материале и в воспроизводящем материале, средства (4, 52) для подсчета нейтронов, выполненные с возможностью измерения сигналов мгновенных и замедленных нейтронов, излучаемых объектом после каждого импульса, и средство (6) для обработки измеренных таким образом сигналов, выполненное с возможностью накопления этих сигналов и получения суммы всех сигналов после последнего импульса, с использованием этой суммы для определения вклада Sp быстрых нейтронов, образованных тепловым делением, и вклада Sr замедленных нейтронов, образованных реакциями теплового, надтеплового и быстрого делений, и использованием Sp и Sr для определения количества каждого из M+N изотопов и, по меньшей мере, M+N-2 дополнительных элементов информации, связанной с количествами M+N изотопов, путем представления Sp и Sr в виде линейных комбинаций этих количеств, при этом коэффициенты этих линейных комбинаций предварительно определены с помощью калибровки.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что средства облучения содержат: по меньшей мере, один источник (8) быстрых нейтронов, работающий в импульсном режиме, и средство (10) термализации этих быстрых нейтронов.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что средство термализации содержит защитную оболочку (10), которая включает центральную зону (12) для размещения объекта (2), в которой, по меньшей мере, три стороны ограничены слоем (14, 60) замедляющего материала, при этом источник (8) нейтронов расположен на четвертой стороне этой защитной оболочки, а средства (4, 52) подсчета нейтронов расположены на трех сторонах между центральной зоной и слоем замедляющего материала, причем между центральной зоной и источником нейтронов и между центральной зоной и средствами для подсчета нейтронов предусмотрен слой (22, 24, 50) умножительного материала.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что каждое средство для подсчета нейтронов также окружено слоем (26) поглощающего нейтроны материала.

8. Устройство по любому из пп. 6 и 7, отличающееся тем, что каждое средство для подсчета нейтронов также окружено замедляющим материалом (28).

9. Устройство по любому из пп. 6-8, отличающееся тем, что дополнительно содержит стену (36), выполненную из поглощающего нейтроны и замедляющего материалов, которая ограничивает четвертую сторону защитной оболочки, при этом слой (22), соответствующий умножительному материалу, расположен между этой стеной (36) и центральной зоной (12).

10. Устройство по любому из пп. 6-9, отличающееся тем, что дополнительно содержит также средства (46, 48; 68, 70, 72) для вращения объекта (2) внутри центральной зоны защитной оболочки.