Изобретение относитс к области обнаружени и измерени дерных и космических излучений и может быть использовано дл раздельной количественной оценки потоков -и-радиации и быстрых нейтронов, например, в смешанных пол х дерных реакторов. Известен способ раздельной регистрации доз т-радиации и быстрых нейтронов ,, основанный на помещении двух детекторов (ионизационных камер), в смешанное поле излучени . Раздельное измерение доз у-радиации и быстрых нейтронов происходит за счет того что детекторы имеют различную концент рацию водорода и вследствие этого име ют различную чувствительность к быстрым нейтронам. Перва ионизационна камера измер ла суммарный эффект v-нейтронного пол , а втора - только эффект т -радиации. По разности двух измерений оцениваетс эффект быстрых нейтронов. Недостатком такого способа вл етс неспособность сохран ть информацию после прекращени облучени . Кроме того, точность регистрируемых доз невысока . Наиболее близким по технической сущности к предла.гаемому-способу вл етс способ раздельной регистрации доз Y-радиации .и быстрых нейтронов, по которому в качестве детектора используетс кристалл CaF., активированный тулиен. Определение доз v -радиации и быстрых нейтронов основано на аномальной чувствительности кристалла к быстрым нейтронам. Этот способ заключаетс в том, что кристалл СаР„ помещают в исследуемое поле излучени , облучают его этим излучением , а затем нагревают и регистрируют интенсивности полосы термолюминисценции . Наличие двух пиков термовыСвечивани при t 150 и 250 С соответственно и их различна чувствительность к облучению быстрыми нейтронами позвол ют проводить одновременные измерени как дозы -у -радиации так и быстрых нейтронов с иcпoльзdвaниeм одного кристалла. Недостаток данного способа состоит в том, что возможна регистраци доз не вьш1е 10 Гр из-за быстрого насьш ени эффекта термолюминисценции, что не позвол ет использовать этот способ дл раздельной регистрации тр-радиации и быстрых нейтронов в пол х дер 10 82 ных реакторов. Невысока точность регистрации доз этим способом обусловлена тем, что в результате воздействи смешанного п- i -пол в кристалле регистрируютс не отдельные полосы терvloлюминecцeнции , соответствугопще каждой компоненте п- 1-пол , а полосы обусловленные суммарным эффектом этого пол . Кроме того,невозможно сн тие повторной информации, поскольку при нагревании кристалла значитель на часть дозиметрической информации тер етс . Целью изобретени вл етс , расширение диапазона измер емых доз, повышение точности измерени и сохранение информации. Цель достигаетс за счет того, что по способу раздельной регистрации доз J--радиации и быстрых нейтронов в смешанных пол х, основанному на помещении детектора в исследуемое поле излучени , odлyчeниe его этим полем и рёгистрации интенсивности 1 полос люминесценции , в качестве детектора используют оптическое кварцевое стекло дл инфракрасной области спектра, не содержащее примесей водорода - КИ, освещают кварцевое стекло монохроматическим светом с Двозб гжА- Р гистрируют интенсивность фотолюминесценции (i;,) при Д регистр. 396 нм, затем освещают его монохроматическим светом с Р гистрируют интенсивность фотолюминесценции Ij, при Д регистр. 655 нм, и по величине интенсивностей I., и 1 с помощью предварительно построенньк градуировочных кривых определ ют величину дозы -радиации и быстрых нейтронов соответственно. Сущность способа состоит в следу- ющем. В результате облучени смешанным у-нейтронным полем реактора в кварцевом стекле КИ образуютс центры фотолюминесценции, характерные дл каждого вида воздействующей радиации. В результате спектроскопического исследовани всех типов кварцевых стекод (КИ, KB, КУ) авторами изобретени установлено, что в результате облучени смешанным у-нейтронным полем только в кварцевом стекле КИ образуютс центры фотолюминесценции, характерные дл каждого вида воздействующей радиации (у -излучение в быстрые нейтроны). В результате проведенных экспериментальных исследований авторами пок зано, что только быстрые нейтроны в услови х реакторного облучени навод т в стекле КИ полосу фотолюминесце ции 655 нм (полоса возбуждени 260 нм В других типах кварцевых стекол (KB и КУ) полоса люминесценции 655 нм чувствительна к -у-реакции из-за при сутстви в них вод9рода. По вление полосы 655 нм в спектре люминесценции стекла КИ после его облучени ; быстрыми нейтронами обусловлено обра зованием радиационных центров вида . г Si - 0 образующихс в результате разрыва св зи Si - О Sis. Авто .рами установлено, что -jr-радиаци по добные центры в стекле КИ не создает В необлученном стекле КИ имеетс ;интенсивна полоса фотолюминесценции в области 396 нм (полоса возбуждени .242 нм), наличие которой обусловлено примес ми германи на уровне . в структуре стекла. По вление этой люминесценции св зано с образованием в сетке стекла структурных групп Ge - GeJ. В других типах кварцевых стекол (КУ, KB) полоса 396 нм либо отсутствует, либо ее интенсивность крайне мала и эта полоса быстро исче зает с ростом Y-дозы. На фиг. 1 приведен график спектров возбуждени (1а, 2а) и люминесценци (16, 26) кварцевого стекла КИ облученного смешанным -у -нейтронным полем реактора; на фиг. 2 - график калибровочных зависимостей интенсивности люминесценции от дозы дл стек ла КИ, облученного смешанным п-р-полем реактора (1 - зависимости интен- живности люминесценции в.полосе 396 нм от v-дозы, 2 - зависимость интенсивности в полосе 655 им от цоз быстрых нейтронов). Отметим, что кварцевое стекло КИ использовалось ранее дл дозиметрии г-излучени . Определение -у-дозы пр водилось по полосе 540 нм в спектре оптического поглощени облученного стекла. Дл дозиметрии быстрых нейтронов этот метод непригоден, так каь интенсивность полос оптического поглощени , наводимых быстрыми нейтронами в стекле, крайне мала. Пример. Кварцевое стекло КИ помещают в смешанное v-нейтронное поле реактора, облучают его и после прекращени облучени помещают образец в кюветное отделение люминесцентной установки. Стекло КИ возбуждают монохроматическим светом с длиной волны 260 нм и С помощью ФЭУ регистрируют фотолюминесценцию при 655 нм. Затем, это же стекло возбуждают монохроматическим светом с длиной волны 242 нм и регистрируют фотолюминесценцию при 396 нм. По интенсивност м люминесценции в полосах 655 и 396 нм с помощью градуировочных кривых , (см. фиг. 2) определ ют дозы .быстрых нейтронов и -v-излучени соответственно . Диапазон измер емых доз составл ет 10 Гр. Точность измерени 3%. Информаци о дозах т-излучени и быстрых нейтронов сохран етс длительное врем , поскольку радиаци создает в стекле стабильные радиационные центры. Врем сохранени информации (по экспериментальным данным) не менее года. При необходимости повторных измерений детектор может быть вновь использован после термоотжига, при в течение 30 мин. Предлагаемьй способ обеспечивает независимость точности измерени доз v-радиаций и быстрых нейтронов от соотношени междуих вкладами, поскольку составл ющие регистрируютс независимот друг от друга; сохранение дозиметрической информации длительное врем (не менее года); существенное расширение верхнего предела измер емых доз (до 10° Гр) по сравнению с рототипом; удобство и быстроту в олучении дозиметрической информации; озможность многократного использоваи детектора.The invention relates to the field of detection and measurement of nuclear and cosmic radiation and can be used to separately quantify the fluxes of i-radiation and fast neutrons, for example, in mixed fields of nuclear reactors. The known method of separately recording doses of m-radiation and fast neutrons, based on the placement of two detectors (ionization chambers), in a mixed radiation field. Separate measurement of y-radiation and fast neutron doses occurs due to the fact that the detectors have different hydrogen concentrations and, therefore, have different sensitivity to fast neutrons. The first ionization chamber measured the cumulative effect of the v-neutron field, and the second — only the effect of t-radiation. From the difference in the two measurements, the fast neutron effect is estimated. The disadvantage of this method is the inability to retain information after cessation of irradiation. In addition, the accuracy of the recorded doses is low. The closest in technical essence to the proposed hake-method is a method of separately recording doses of Y-radiation and fast neutrons, by which the CaF. Crystal is activated as a detector, and is activated by thulien. The determination of v-radiation doses and fast neutrons is based on the anomalous sensitivity of the crystal to fast neutrons. This method consists in placing the CaP crystal in the radiation field under study, irradiating it with this radiation, and then heating and recording the intensities of the thermoluminescence band. The presence of two peaks of Thermal Decays at t 150 and 250 C, respectively, and their different sensitivity to fast neutron irradiation, allow simultaneous measurements of both the dose – radiation and fast neutrons with the use of a single crystal. The disadvantage of this method is that it is possible to register doses of not more than 10 Gy due to the rapid cure of the effect of thermoluminescence, which makes it impossible to use this method for separate registration of tr-radiation and fast neutrons in the fields of 10 82 nuclear reactors. The low accuracy of dose registration by this method is due to the fact that as a result of the effect of a mixed p-i-field in a crystal, not separate thermal fluorescence bands, corresponding to that for each p-1-sex component, are recorded, but the bands due to the total effect of this field. In addition, it is impossible to clear the repeat information, since when the crystal is heated a significant part of the dosimetric information is lost. The aim of the invention is to expand the range of measured doses, improve measurement accuracy and preserve information. The goal is achieved due to the method of separate registration of doses of J - radiation and fast neutrons in mixed fields, based on placing the detector in the radiation field under study, to separate it with this field and registering the intensity of 1 luminescence bands, using optical quartz crystal as the detector Glass for the infrared region of the spectrum that does not contain hydrogen impurities - KI, illuminates quartz glass with monochromatic light from Dorupg GJA-P and indicates the intensity of the photoluminescence (i ;,) at the D register. 396 nm, then illuminate it with a monochromatic light with P, migrate the photoluminescence intensity Ij, at the D register. 655 nm, and according to the magnitude of the intensities I., and 1, using the previously constructed calibration curves, determine the magnitude of the dose of radiation and fast neutrons, respectively. The essence of the method is as follows. As a result of irradiation with the mixed y-neutron field of a reactor, photoluminescence centers characteristic of each type of radiation are formed in quartz glass OI. As a result of the spectroscopic study of all types of quartz glasses (KI, KB, KU), the inventors have found that as a result of irradiation with a mixed y-neutron field only in quartz glass KI, photoluminescence centers are formed, which are characteristic of each type of radiation (y radiation into fast neutrons ). As a result of the experimental studies carried out by the authors, it was shown that only fast neutrons under reactor irradiation conditions in the KI glass the photoluminescence band of 655 nm (excitation band of 260 nm. In other types of quartz glasses (KB and CU), the luminescence band of 655 nm is sensitive to - the y reaction due to the presence of water in it. The appearance of the band of 655 nm in the luminescence spectrum of KI glass after its irradiation; by fast neutrons due to the formation of the radiation centers of the form. Si - 0 formed as a result of breaking of the Si - bond Sis. By autorams it is established that -jr radiation does not create similar centers in KI glass. In unirradiated glass, KI has an intense photoluminescence band in the 396 nm region (excitation band of .242 nm), which is caused by the level of germanium impurities. in the glass structure. The occurrence of this luminescence is associated with the formation of Ge — GeJ structural groups in the glass network. In other types of quartz glass (KU, KB), the 396 nm band is either absent or its intensity is very small and this band quickly disappears with increasing Y-doses. FIG. Figure 1 shows a graph of the excitation spectra (1a, 2a) and luminescence (16, 26) of quartz KI glass of a reactor irradiated with a mixed -y-neutron field; in fig. 2 - graph of calibration dependences of luminescence intensity on dose for KI glass irradiated with a mixed p-p-field of the reactor (1 - dependence of luminescence intensity in the 396-nm band on v-dose, 2 - dependence of intensity in the 655 band it on cos fast neutrons). Note that quartz KI glass was used previously for the dosimetry of g-radiation. The determination of the y-dose was carried out over a 540 nm band in the optical absorption spectrum of the irradiated glass. This method is unsuitable for the dosimetry of fast neutrons, since the intensity of the optical absorption bands induced by fast neutrons in glass is extremely low. Example. Quartz KI glass is placed in the mixed v-neutron field of the reactor, it is irradiated, and after the irradiation has ceased, the sample is placed in the cuvette compartment of the luminescent unit. The KI glass is excited with monochromatic light with a wavelength of 260 nm and photoluminescence is recorded at 655 nm using a photomultiplier. Then, the same glass is excited with monochromatic light with a wavelength of 242 nm and the photoluminescence is recorded at 396 nm. From the luminescence intensities in the bands 655 and 396 nm, using the calibration curves (see Fig. 2), the doses of fast neutrons and -v radiation are determined, respectively. The range of measured doses is 10 Gy. Accuracy of measurement is 3%. Information about the doses of t-radiation and fast neutrons is stored for a long time, since radiation creates stable radiation centers in glass. The storage time of information (according to experimental data) is not less than a year. If repeated measurements are necessary, the detector can be re-used after thermal annealing, for a period of 30 minutes. The proposed method ensures the independence of the accuracy of measuring doses of v-radiation and fast neutrons on the ratio between the contributions, since the components are registered independently of each other; saving dosimetric information for a long time (at least one year); a significant expansion of the upper limit of the measured doses (up to 10 ° Gy) compared with the rototype; convenience and speed in obtaining dosimetric information; Possibility of multiple use of the detector.
гоо Joo. too т eoo oo л,ннgoo joo. too t eoo oo l, nn
(JJUi.l(Jjui.l
toto
e .1e .1
(JXJLZ(Jxjlz