SU1538716A1 - Method of measuring fluence of neutrons - Google Patents

Method of measuring fluence of neutrons Download PDF

Info

Publication number
SU1538716A1
SU1538716A1 SU884400304A SU4400304A SU1538716A1 SU 1538716 A1 SU1538716 A1 SU 1538716A1 SU 884400304 A SU884400304 A SU 884400304A SU 4400304 A SU4400304 A SU 4400304A SU 1538716 A1 SU1538716 A1 SU 1538716A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
neutron
neutrons
fluence
irradiated
Prior art date
Application number
SU884400304A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Андреев
А.В. Давыдов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8315
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 Предприятие П/Я В-8315 filed Critical Предприятие П/Я В-8315
Priority to SU884400304A priority Critical patent/SU1538716A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1538716A1 publication Critical patent/SU1538716A1/en

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

(46) 15.06.92.Бюл. 22(46) 06/15/92.Bul. 22

(21)4400304/25(21) 4400304/25

(22)31.03.Н8(22) 31.03.N8

(72) В.Н . Андреев и А.В. Давыдов(72) V.N. Andreev and A.V. Davydov

(53)539.1.07.8108Я.8)(53) 539.1.07.8108Я.8)

(.56) Д.Юз. Нейтронные исследований на  дерных котлах. - М. Иностранна  литература, 1954, с. 107.(.56) D. Yuz. Neutron studies on nuclear boilers. - M. Foreign literature, 1954, p. 107.

Д.Юз. Нейтронные исследовани  на  дерных котлах. - М.: Иностранна  литература, 1954, с. 10J-108.D. Yuz. Neutron studies on nuclear boilers. - M .: Foreign literature, 1954, p. 10J-108.

(54)СПОСОБ ИЗМПРЕНИЯ ФЛЮЕНСА НЕЙТРОНОВ(54) METHOD FOR MEASURING NEUTRON FLUENCE

(57) Изобретение относитс  к нейтронным измерени м и может быть использовано при длительных облучени х, например, при изготовлении радиоактивных изотопов. Цель изобретени  - определение значени  измер емого флюенса, не завис щего от характера изменени  величины этого флюенса или его прерывани  за врем  измерений , при существенном упрощении измерений , снижении радиационной опасности дл  оператора. В способе облучают образец с известными числом  дер и сечением поглощени  нейтронов и определ ют приращение его массы , котора   вл етс  мерой флюенса нейтронов.(57) The invention relates to neutron measurements and can be used with prolonged exposures, for example, in the manufacture of radioactive isotopes. The purpose of the invention is to determine the value of the measured fluence, independent of the nature of the change in the magnitude of this fluence or its interruption during the measurement, with a significant simplification of measurements, reducing the radiation hazard to the operator. In the method, a sample with a known number of nuclei and a neutron absorption cross section is irradiated and its mass increment is determined, which is a measure of the neutron fluence.

Изобретение относитс  к  дерной ФИЧИКР, л Оолее конкретно - к физике медленных нейтронов и может быть использовано при длительных экспериментах с нейтронами, требующих определени  усредненного по времени нейтронного потока, воздействующего на объект исследовани , либо суммарного числа нейтронов, взаимодействуют за длительное врем  с объектом исследовани .The invention relates to nuclear FISTIKL, or more specifically, to the physics of slow neutrons and can be used in long-term experiments with neutrons, requiring the determination of the time-averaged neutron flux acting on the object of study, or the total number of neutrons, interact over a long time with the object of study.

Целью изобретени   вл етс  определение флюенса нейтронов, не завис щего от характера изменений величины флюенса или его прерываний за врем  его суммировани , при существенном упрощении и процедуры измерени , снижении радиационной опасности дл  оператора и обеспечении неограниченного срока хранени  физической ижЬори.щии, зафиксированной в облученнпм образце.The aim of the invention is to determine the neutron fluence, independent of the nature of changes in the fluence or its interruptions during the time of its summation, with a significant simplification and measurement procedure, reducing the radiation hazard for the operator and ensuring unlimited storage of physical radiation stored in the irradiated sample. .

Сущность и пн  по сн етс  нижеслпдуыц.ч мггшанием. В реэультате поглощени  нейтрона происходит изменение массы  дра на величину:Substance and Mon are explained below by mgs. As a result of neutron absorption, the core mass changes by:

Е„E „„

& m& m

Ес +EU +

Е +E +

гап - gap -

(1)(one)

(L

Здесь mn - масса нейтрона, Есь - энерги  св зи нейтрона в образующемс  после его поглощени   дре, Ер- энерги , уносима  при бета - распаде этого  дра, Еу - энерги  гамма - лучей, испускаемых дочерним  дром после бета - распада, с - скорость свете в вакууме. Пон тно, что ф-ла (1) относитс  к разности масс между конечным стабильным  дром, образующимс  после всех процессов распада, св - эанных с поглощением нейтрона, и исходным  дром. Если после захвата нейтрона следует цела  цепочха ра- диоа стивных превращений, то величины Е р и Ef имеют соответственно , смысл суммарных потерь энергии при всех бета - распадах и всех процессах гамма - излучени . Очевидно,Here mn is the neutron mass, Ec is the neutron binding energy in the nucleus formed after its absorption, Ep is the energy carried away during beta decay of this core, Ey is the energy of gamma rays emitted by the daughter core after beta decay, c is the speed of light in a vacuum. It will be understood that line (1) refers to the mass difference between the final stable core formed after all the decay processes associated with neutron absorption and the original core. If after neutron capture a chain of radioactive transformations follows, then the values of E p and Ef have, respectively, the meaning of the total energy loss during all beta decays and all processes of gamma radiation. Obviously

СПSP

соwith

0000

с&with&

ч го н каждом конкретном гпучае можно г хпчппей точностью определить Нг1гкомы о fvm отличаетс  от mn (это огпнчне невелико - пор дка 1%), по- г; оп -ку схемы распада практически п оч иютопоп хорошо изучены,In each particular case, it is possible to determine the accuracy of the Hggcom about fvm from mn (this is not very small - about 1%), in r; The op-decay schemes are practically well studied,

Пели образец пощества, содержащий Л  дер, способных поглощать нейтроны г сечением поглощени  СГ, поместить и 1 тнис щий от премени t поток1 iH HipoHon итютногтьюф (t)  /см2 «с, то н единиц времени число поглощагммх IK йтронои будет равно п(О - ),If a sample containing a substance capable of absorbing neutrons with a SG absorption section, sang, placed and 1 streaming from a premium t 1 iH HipoHon tutus tjf (t) / cm2 "s, then the number of units of time, mm Hmm IK itronoi will be equal to n (O - ),

2)2)

зл почмое прем  облучени  Т окааevil poch premir irradiation t oka

W. С Я p.tllHMMW. I AM p.tllHMM

NN

JntMrit - A6)Kt) (3),JntMrit - A6) Kt) (3),

rnt , - флюс-не нейтронов за врем  rnt, - flux-not neutrons over time

Нугть за врем  облучени  масса образца увеличилась на ДМ. Тогда число поглотс-нпых нейтронов можноThe null during the irradiation time of the sample increased by DM. Then the number of absorbed neutrons can be

определить по Формуле:determined by formula:

IJIj

ЛИLI

&гл& ch

(А)(BUT)

И-1 (3) ч ( J) следуетI-1 (3) h (j) follows

Ф УF Y

(5)(five)

Ло Д пLo D p

Оценим BOTrfoAFijTo величину Ага дл  подобного опыта. R качестве материала облучаемого образца возьмем вещество с достаточно большим и хорошо известным сечением поглощени  нейтронов, например,золото - 147, представл ющее в естественных услови х ЮО-ирпцентный изотоп. Сечение поглощени  тепловых нейтронов дл  него равно 100 барн. Если 1 г золота облучать в течение времени сут н потоке нейтронов с плотностью 5x10 J н/см . с, то прибавка массы составит примерноLet us estimate BOTrfoAFijTo value Aga for a similar experience. As the material of the irradiated sample, we take a substance with a sufficiently large and well-known neutron absorption cross section, for example, gold — 147, which in natural conditions represents a SO-irpcent isotope. The thermal neutron absorption cross section for it is 100 barn. If 1 g of gold is irradiated over a period of time by a day, a neutron flux with a density of 5x10 J n / cm. c, then the weight gain will be approximately

iiii

-S9-S9

ДМ - -PAR umt -5-10DM - -PAR umt -5-10

х 1,67. 0,о.,26-10x 1.67. 0, about., 26-10

г.year

юи.1о-ПYui.1o-P

Если взвешивать образец до и после облучени  на аналитических весах с точностью , 1 мг, то точность определени  полученного приращени  массы составит 3,.)%. Веро тно , можно достичь н большей точности , использу  образны большей массы или имекичие большее сечение поглощени  нейтронов.If the sample is weighed before and after irradiation on an analytical balance with an accuracy of 1 mg, then the accuracy of determining the mass increment obtained will be 3,.)%. It is likely that one can achieve greater accuracy by using a larger mass or a larger neutron absorption cross section.

10ten

5five

,,

2020

Т.T.

..

2525

30thirty

3535

4040

4545

ПP

5050

5555

Экспериментальна  процедура облучени  образца несколько усложн етс  тем обсто тельством, что под действием интенсивного потока нейтронов и жестких гамма - квантов, образующихс  при захвате нейтронов, возможен поверхностно обмен атомами растворенных в веществе газов и самих веществ образца и окружающих его деталей. Такой обмен может привести к искажению приращени  массы образца, обусловленного лишь поглощением нейтронов. Чтобы избежать этого, образец надо поместить в двойную ампулу из вещества, слабо поглощающего нейтроны Образец находитс  во внутренней ампуле. Обе ампулы перед запайкой вместе с образцом обезгаживаютс  прогревом ч откачкой. Сначала отпаивают внутреннюю ампулу , после ч«;го ее взвешивают. Затем ее помещают во вторую ампулу,, которую также отпаивают под откачкой. Обмен атомами между образцом и внут- , ренней ампулой не вызывает изменени  их общей массы. Внешн   ампула делаетс  близкой по размерам к внутренней ампуле. При одинаковых материалах и размерах обеих ампул обмен атомами между ними не мен ет массы внутренней ампулы. Проделанный опыт показал, что при облучении в потоке тепловых нейтронов двух вложенных одна в другую кварцевых ампул при- ращение массы внутренней ампулы может быть сделано меньшим 0,1 мг. Поскольку второе взвешивание внутренней ампулы с образцом можно выполн ть через сколь угодно большое врем  после окончани  облучени , можно практически полностью исключить радиационную опасность при манипулировании с образцом.The experimental procedure for irradiating a sample is somewhat complicated by the fact that under the action of an intense flux of neutrons and hard gamma quanta produced during neutron capture, surface exchange of the gases dissolved in the material and the substances of the sample and its surrounding parts is possible. Such an exchange can lead to a distortion of the sample mass increment, due only to the absorption of neutrons. To avoid this, the sample must be placed in a double ampoule of a substance that weakly absorbs neutrons. The sample is in the internal ampoule. Both ampoules before soldering together with the sample are degassing by heating and pumping. First, the internal ampoule is sealed, after h "; its first weigh. Then it is placed in the second vial, which is also sealed under pumping. The exchange of atoms between the sample and the intra-, early vial does not cause a change in their total mass. The outer ampoule is made similar in size to the inner ampoule. With the same materials and sizes of both ampoules, the exchange of atoms between them does not change the mass of the internal ampoule. The experience has shown that when irradiated in a thermal neutron flux of two quartz ampoules inserted one into another, the mass gain of the internal ampoule can be made smaller than 0.1 mg. Since the second weighing of the internal ampoule with the sample can be performed after an arbitrarily long time after the end of the irradiation, it is possible to almost completely eliminate the radiation hazard when handling the sample.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  флюенса нейтронов , основанный на облучении нейтронами образца с известным сечением поглощени  нейтронов данного спектра , отличающийс  тем, что, с целью определени  значени  измер емого флюенса, не завис щего от характера изменени  величины этого флюенса или его прерывани  за врем  измерени  и упрощени  процесса измерени , снижени  радиационной опасности дл  оператора иiA method of measuring neutron fluence based on neutron irradiation of a sample with a known neutron absorption cross section of a given spectrum, characterized in that, in order to determine the value of the measured fluence, independent of the nature of the change in the magnitude of this fluence or its interruption during the measurement time and simplify the measurement process , reducing radiation hazard to the operator and 5ШН716 . 65ШН716. 6 обеспечени  неограниченного срокал ют приращение массы образца храпени  физической информации, за-те-с внутренней ампулой, служащее фиксированной в облученном образце,мерой числа поглощенных нейтронов, образец помещают в двойную ампулу. из которого по известным сечению по- иэ вещества, прозрачного дл  нейтро- глощени  нейтронов и числу поглоща- нов, облучают его в исследуемом по-кщих  дер в образце вычисл ют флга- токе нейтронов, после чего опреде-енс нейтронов.To ensure an unlimited period of time, the mass increment of the physical information storage sample, the internal ampoule, which is fixed in the irradiated sample, a measure of the number of neutrons absorbed, is placed in a double ampoule. from which, according to the known cross section of the substance that is transparent to neutron absorption of neutrons and the number of absorber, it is irradiated in the sample under study in a sample by a neutron bombardment, after which the determination of neutrons.
SU884400304A 1988-03-31 1988-03-31 Method of measuring fluence of neutrons SU1538716A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884400304A SU1538716A1 (en) 1988-03-31 1988-03-31 Method of measuring fluence of neutrons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884400304A SU1538716A1 (en) 1988-03-31 1988-03-31 Method of measuring fluence of neutrons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1538716A1 true SU1538716A1 (en) 1992-06-15

Family

ID=21364597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884400304A SU1538716A1 (en) 1988-03-31 1988-03-31 Method of measuring fluence of neutrons

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1538716A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558433C1 (en) * 2014-02-17 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) Method of determining quantitative content of deuterium in water and aqueous solutions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2558433C1 (en) * 2014-02-17 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) Method of determining quantitative content of deuterium in water and aqueous solutions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bradshaw et al. The use of alanine as a solid dosimeter
Ali et al. Gamma-ray activity and dose rate of brick samples from some areas of North West Frontier Province (NWFP), Pakistan
Da-Ke et al. A high sensitivity LiF thermoluminescent dosimeter-LiF (Mg, Cu, P)
Huntley et al. Thermoluminescence responses to alpha and beta irradiations, and age determination when the high dose response is non-linear
Ayyangar et al. Mixed field dosimetry with CaSO4: Dy
Bailiff et al. Use of thermoluminescence dosimetry for evaluation of internal beta dose-rate in archaeological dating
Wingate et al. Response of lithium fluoride to neutrons and charged particles
SU1538716A1 (en) Method of measuring fluence of neutrons
Balogun et al. TL response of a natural fluorite
Bikit et al. Simple method for depleted uranium determination
Poynter et al. Studies of octupole structures in the isotopes 220,222 Rn populated via α decay.
Nitsche et al. Low-level determination of plutonium by gamma and L X-ray spectroscopy
Cano et al. Further studies of some TL characteristics of MgB 4 O 7: Dy, Na phosphor
RU2068571C1 (en) Method of distant detection of nuclear charges
Pritchard et al. Studies on the determination of mercury in human beard shavings by neutron-activation and γ-ray analysis
Barr et al. Dosimetry with small silver-activated glass rods
Vartsky et al. The spectral shape and the components of the background in in vivo neutron capture prompt gamma ray analysis
Shortt et al. The Response of LiF TLDs to 137Cs and 60Co gamma-Rays
Weng et al. Response of CaSO4 (Dy) phosphor to neutrons
Pedraza et al. Radium concentration in building materials measured by nuclear track detectors
Omar et al. Effects of sample density in the determination of radionuclides by gamma spectrometry
Bortels et al. Emission probabilities for the 5.449-MeV alpha particles and 241-keV gamma rays in the 224Ra-220Rn decay
Banham et al. The application of high resolution gamma ray spectrometry to actinide decay scheme studies and analysis
Puite et al. ENERGY-INDEPENDENT SYSTEMS BASED ON LYO LUMINESCENCE
JPH0552959A (en) Fluorescent glass dosemeter