Радиохимический детектор плотности потока быстрых нейтронов

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано при измерении интенсивных потоков нейтронов. Радиохимический детектор плотности потока быстрых нейтронов включает ампулу с порошкообразным активным веществом, помещаемую в поток быстрых нейтронов, газовую систему, заполненную газом-носителем, и проточный счетчик, подключенный к системе регистрации и обработки информации. Газовая система включает резервуар с газом-носителем, клапаны и систему контроля газового расхода. Ампула с активным веществом подключена к газовой системе, причем вход ампулы подключен к резервуару с газом-носителем, а выход - к входу проточного счетчика. В качестве активного вещества используют микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата (соль щавелевой кислоты Н2С2О4⋅2Н2O) щелочного металла или щелочноземельного металла, в результате ядерных реакций нейтронов с ядрами которого образуется радиоактивный инертный газ - радиоактивные изотопы гелия, неона, аргона, криптона или ксенона. При этом ампула выполнена в виде колонки, заполненной порошкообразным активным веществом, разбитым на равные домены длиной Н, разделенные равными промежутками длиной h, в которых размещены пористые вставки одинаковой длины h из инертного материала, при этом длина H домена выбирается из условия

,

где S - площадь сечения колонки;

N - число атомов активного вещества в единице объема;

σ - сечение ядерной реакции нейтронов с ядрами щелочного или щелочноземельного металла Me активного вещества;

Fn - плотность потока нейтронов;

l - длина колонки;

k - число доменов в колонке,

а длина h пористой вставки выбирается из условия

,

где L - расстояние от колонки до проточного счетчика;

D - коэффициент диффузии радиоактивного газа в газе-носителе;

G - расход газа-носителя в газовой системе.

Технический результат – расширение возможностей и обеспечение повышения эффективности детектора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано при измерении интенсивных потоков нейтронов, в частности, в активных зонах ядерных и термоядерных реакторов и мишенях, генерирующих нейтроны.

Известен способ измерения нейтронных потоков, основанный на активационном анализе, когда нейтронные потоки определяются по наведенной гамма-активности образца (см., например, патент США US 3931523, G01T 3/00, 1976). Недостатками такого способа являются необходимость транспортировки облученных образцов к детектору ионизирующего излучения для измерения активности, наведенной в образце под действием нейтронов.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату является радиохимический детектор, реализующий способ мониторирования потока быстрых нейтронов [Коптелов Э.А., Лебедев С.Г., Янц В.Э. РАДИОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ МОНИТОРИРОВАНИЯ ПОТОКА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНОВ. Патент РФ 2286586 (19.04.2005), G01T 3/00], включающий ампулу с порошкообразным активным веществом, помещаемую в поток быстрых нейтронов, газовую систему, заполненную газом-носителем, и проточный счетчик, подключенный к системе регистрации и обработки информации. Газовая система включает резервуар с газом-носителем, клапаны и систему контроля газового расхода. Ампула с активным веществом подключена к газовой системе, причем вход ампулы подключен к резервуару с газом-носителем, а выход - к входу проточного счетчика. В качестве активного вещества используют микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата (соль щавелевой кислоты Н2С2О4⋅2Н2O) щелочного металла с химическим составом Ме2С2O4, или микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата щелочноземельного металла с химическим составом МеС2O4, или их смеси, где Me - щелочной или щелочноземельный металл, в результате ядерных реакций нейтронов с ядрами которого образуется радиоактивный инертный газ. В качестве щелочного металла Me используют изотопы лития 6Li или 7Li или их смеси, изотоп натрия 23Na, изотопы калия 39К и 41К или их смеси, изотопы рубидия 85Rb и 87Rb или их смеси, или изотоп цезия 133Cs, а в качестве щелочноземельного металла Me используют изотоп бериллия 9Вe, изотоп магния 26Mg, изотопы кальция 40Са, 42Са, 44Са, 46Са и 48Са или их смеси, изотоп стронция 88Sr или изотоп бария 138Ba. При этом в качестве радиоактивного инертного газа образуются соответствующие радиоактивные изотопы гелия, неона, аргона, криптона или ксенона.

Недостатками такого детектора являются локальный (точечный) характер измеряемого потока нейтронов и необходимость в механическом сканировании детектором, например, по длине канала ядерного реактора.

Заявляемый в качестве изобретения радиохимический детектор плотности потока быстрых нейтронов направлен на расширение возможностей и обеспечение повышения его эффективности за счет измерения плотности потока нейтронов и ее пространственного распределения.

Данный технический результат достигается тем, что в радиохимическом детекторе плотности потока быстрых нейтронов, включающем ампулу с порошкообразным активным веществом, помещаемую в поток быстрых нейтронов, газовую систему, заполненную газом-носителем, и проточный счетчик, подключенный к системе регистрации и обработки информации, газовая система включает резервуар с газом-носителем, клапаны и систему контроля газового расхода, ампула с активным веществом подключена к газовой системе, причем вход ампулы подключен к резервуару с газом-носителем, а выход - к входу проточного счетчика, в качестве активного вещества используют микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата (соль щавелевой кислоты Н2С2О4⋅2Н2О) щелочного металла с химическим составом Ме2С2O4, или микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата щелочноземельного металла с химическим составом МеС2O4, или их смеси, где Me - щелочной или щелочноземельный металл, в результате ядерных реакций нейтронов с ядрами которого образуется радиоактивный инертный газ, в качестве щелочного металла Me используют изотопы лития 6Li или 7Li или их смеси, изотоп натрия 23Na, изотопы калия 39К и 41К или их смеси, изотопы рубидия 85Rb и 87Rb или их смеси, или изотоп цезия 133Cs, а в качестве щелочноземельного металла Me используют изотоп бериллия 9Bе, изотоп магния 26Mg, изотопы кальция 40Са, 42Са, 44Са, 46Са и 48Са или их смеси, изотоп стронция 88Sr или изотоп бария 138Ва, при этом в качестве радиоактивного инертного газа образуются соответствующие радиоактивные изотопы гелия, неона, аргона, криптона или ксенона, в отличие от прототипа, ампула выполнена в виде колонки, заполненной порошкообразным активным веществом, разбитым на равные домены длиной Н, разделенные равными промежутками длиной h, в которых размещены пористые вставки одинаковой длины h из инертного материала, при этом длина Н домена выбирается из условия

,

где S - площадь сечения колонки (см2);

N - число атомов активного вещества в единице объема (см-3);

σ - сечение ядерной реакции нейтронов с ядрами щелочного или щелочноземельного металла Me активного вещества (см2);

Fn - плотность потока нейтронов (1/см2с);

- длина колонки (см);

k - число доменов в колонке,

а длина h пористой вставки выбирается из условия

,

где L - расстояние от ампулы до проточного счетчика (см);

D - коэффициент диффузии радиоактивного газа в газе-носителе (см2/с);

G - расход газа-носителя в газовой системе (см3/с).

При этом в качестве проточного счетчика может быть использован газовый пропорциональный счетчик, в качестве газа-носителя - газ, являющийся рабочим газом пропорционального счетчика, а газовая система дополнительно включает клапан и резервуар с газом, являющимся гасящей добавкой для пропорционального счетчика. В качестве инертного материала протяженных пористых вставок используют порошок SiO2. Клапаны газовой системы могут быть выполнены управляемыми с задержкой в цикле срабатывания клапанов для обеспечения постоянства состава и давления газовой смеси в проточном счетчике.

Сущность изобретения поясняется схемой и графиком на Фиг. 1 и Фиг. 2.

На Фиг. 1 приведена общая схема радиохимического детектора, где:

1 - ампула с активным веществом;

2 - домены с активным веществом;

3 - пористые вставки;

4 - вход ампулы;

5 - выход ампулы;

6 - резервуар с газом-носителем;

7 - редуктор;

8 - регулятор расхода;

9 - расходомер;

10 - клапан;

11 - клапан;

12 - геттер;

13 - резервуар с газом, являющимся гасящей добавкой для пропорционального счетчика;

14 - редуктор;

15 - клапан;

16 - расходомер;

17 - проточный счетчик;

18 - клапан;

19 - расходомер;

20 - система регистрации и обработки сигналов.

На Фиг. 2 приведен график зависимости скорости счета радиохимического детектора от времени, где:

iΔТ - время прохождения газовой фазы i-го домена через детектор;

tз - время задержки.

В качестве примера реализации заявленного радиохимического детектора может служить детектор потока быстрых нейтронов с использованием в качестве активного вещества микрокристаллического порошка обезвоженного оксалата кальция СаС2O4, главной особенностью которого является то, что 37Ar, образованный в реакции 40Са(n,α)37Ar, легко выходит из микрокристаллов оксалата в межкристаллическое пространство (при комнатной температуре).

В ампуле 1, выполненной в виде колонки и помещенной в нейтронный поток, находится порошкообразное активное вещество, например микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата кальция СаC2О4. Активное вещество разбито на домены 2, разделенные равными промежутками, в которых размещены пористые вставки 3 из инертного материала. Вход 4 ампулы подключен к резервуару 6 с газом-носителем, а выход 5 - к входу проточного счетчика 17 с системой 20 регистрации и обработки сигналов. Газ-носитель из резервуара (баллона) 6 через редуктор 7, регулятор 8 расхода, расходомер 9 и клапан 10 проходит через ампулу 1, увлекая с собой инертный радиоактивный газ 37Ar, образованный в реакции 40Са(n,α)37Ar, и далее через клапан 11 и геттер 12 проходит в проточный счетчик 17. После счетчика 17 газ проходит через клапан 18 и расходомер 19 и выходит из системы регистрации.

Проточным счетчиком 17 может служить газовый пропорциональный счетчик. Газ-носитель доставляет в счетчик радиоактивный газ 37Ar, атомы которого распадаются в объеме счетчика с испусканием оже-электронов.

При выборе газа-носителя в радиохимическом детекторе плотности потока быстрых нейтронов с газовым проточным пропорциональным счетчиком распадов следует учитывать, что газ является рабочей средой пропорционального счетчика и не должен активироваться нейтронами. Этим требованиям удовлетворяет, например, водород, однако он пожароопасен. Гелий не активируется нейтронами, однако при его использовании в качестве рабочей среды пропорционального счетчика к гелию на входе в счетчик примешивают гасящую добавку (например, CH4). В этом случае в газовую систему дополнительно включают резервуар (баллон) 13 с газом, являющимся гасящей добавкой для пропорционального счетчика, через редуктор 14, клапан 15 и расходомер 16.

Активность 37Ar, накопленная за время экспозиции Тэ, в домене на данном участке колонки, пропорциональна локальной плотности потока быстрых нейтронов. Во время экспозиции колонка заполнена газом-носителем. Если после накопления активности подачей газа-носителя достаточно быстро (за транспортное время Ттр<<Тэ) и равномерно прогнать газовую фазу колонки через проточный счетчик, то продольное координатное распределение активности изотопов аргона вдоль колонки преобразуется во временное распределение скорости счета счетчика. Для восстановления однозначного и точного соответствия между координатным и временным распределением по длине колонки размещены пористые вставки из инертного материала (например, порошок SiO2) одинаковой длины. По завершении экспозиции газ-носитель, заполняющий эти вставки, будет сильно обеднен активным аргоном и при прохождении его через проточный счетчик будет наблюдаться резкий спад скорости счета (см. Фиг. 2). Такие ритмичные провалы счета являются координатными метками.

Клапаны 10, 11, 15 и 18 обеспечивают правильный цикл расхода газа-носителя в ампуле и гасящей добавки (если используется) в проточном детекторе. Одним из условий правильности цикла является поддержание постоянства состава и давления газовой смеси в проточном счетчике с целью обеспечения постоянства коэффициента газового усиления (порядка 103). Поэтому клапаны 10, 11, 15 и 18 выполнены управляемыми с задержкой в цикле срабатывания для обеспечения постоянства состава и давления газовой смеси в счетчике, величина которой определяется эмпирически на полностью собранной системе.

Длина H домена выбирается из условия

,

где S - площадь сечения колонки (см2);

N - число атомов активного вещества в единице объема (1/см3);

σ - сечение ядерной реакции нейтронов с ядрами щелочного или щелочноземельного металла Me активного вещества (см2);

Fn - поток нейтронов (1/см2с);

- длина колонки (см);

k - число доменов в колонке.

Это условие определяется, с одной стороны, необходимой пространственной детализацией измерения плотности потока нейтронов вдоль длины колонки, где k соответствует числу измерений вдоль колонки, а с другой стороны - из равенства количества распадов фоновому счету (~1 нейтрон/с).

Длина h пористой вставки выбирается из условия

,

где L - расстояние от колонки до проточного детектора (см);

D - коэффициент диффузии радиоактивного газа в газе-носителе (см2/с);

G - расход газа-носителя в газовой системе (см3/с).

Это условие определяется необходимостью, чтобы время перемешивания газов в трубопроводе , когда невозможно уже будет различить пространственные метки, было больше времени перемещения газа из измерительной колонки в проточный счетчик .

Работа заявленного радиохимического детектора плотности потока быстрых нейтронов осуществляется следующим образом.

В качестве газа-носителя используется гелий, а в качестве проточного счетчика - газовый пропорциональный счетчик с гасящей добавкой СН4 или СО2 в количестве 5% от объемного расхода гелия. После экспозиции газовое содержимое колонки током гелия прогоняется через проточный счетчик с объемом VCount (см3) в течение времени прогонки Tпр (с) и производится запись сигналов от счетчика системой 20 регистрации и обработки сигналов. На выходе счетчика измеряется расход гелия (за вычетом гасящей добавки) L (см3/с) (запись расхода синхронизирована с записью сигналов от счетчика), причем сопротивление на выходе мало и давление в счетчике равно атмосферному давлению.

Набивка колонки оксалатом разбита на домены, разделенные промежутками с инертным наполнителем. При прохождении через счетчик содержимого этих промежутков в скорости счета наблюдаются провалы. Моменты провалов являются i-ми метками координатных границ доменов. При обработке записанной информации предварительно выделяют эти метки и устанавливают соответствие между метками и координатами доменов в колонке. Обрабатываются сигналы от счетчика и расходомера при прохождении через счетчик в течение времени iΔТ (с) газовой фазы i-го домена (см. Фиг. 2). Определение плотности потока iFn (1/см2с) в месте нахождения i-го домена производится исходя из следующих соображений. Измеряется скорость счета, соответствующая скорости распадов 37Ar-iIAr37 (1/см3с) в рабочем объеме VCount - счетчика. Тогда полная активность iAAr37 (1/с), накопленная в i-м домене за время экспозиции Тэ (с): iAAr37=iIAr37iLHeiΔТ, а плотности потока:

,

где - молекулярный вес оксалата;

mi - масса оксалата в i-м домене (г);

NA - число Авогадро;

λAr37 - постоянная распада инертного радиоактивного газа (1/с).

Отметим важную особенность предложенного радиохимического детектора - радиационная безопасность: отсутствует всякое механическое перемещение активированных конструкционных элементов детектора при использовании его, например, на крышке реактора во время его работы на полной мощности (что было бы неизбежным при механическом сканировании по длине канала). Движется только газовая фаза. За пределы биологической защиты выходит только неактивируемый газ-носитель плюс радиоактивный инертный газ, который может быть уловлен на выходе из детектора на охлажденном угле. Колонка может быть извлечена из канала ТВЭЛа во время перегрузки и переставлена в другой канал.

Экспериментальная проверка показала, что заявляемый в качестве изобретения радиохимический детектор плотности потока быстрых нейтронов обладает расширенными возможностями и повышенной эффективностью за счет возможности измерения плотности потока нейтронов и ее пространственного распределения.

1. Радиохимический детектор плотности потока быстрых нейтронов, включающий ампулу с порошкообразным активным веществом, помещаемую в поток быстрых нейтронов, газовую систему, заполненную газом-носителем, и проточный счетчик, подключенный к системе регистрации и обработки информации, газовая система включает резервуар с газом-носителем, клапаны и систему контроля газового расхода, ампула с активным веществом подключена к газовой системе, причем вход ампулы подключен к резервуару с газом-носителем, а выход - к входу проточного счетчика, в качестве активного вещества используют микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата (соль щавелевой кислоты Н2С2О4⋅2Н2О) щелочного металла с химическим составом Me2C2O4, или микрокристаллический порошок обезвоженного оксалата щелочноземельного металла с химическим составом MeC2O4, или их смеси, где Me - щелочной или щелочноземельный металл, в результате ядерных реакций нейтронов с ядрами которого образуется радиоактивный инертный газ, в качестве щелочного металла Me используют изотопы лития 6Li или 7Li или их смеси, изотоп натрия 23Na, изотопы калия 39К и 41К или их смеси, изотопы рубидия 85Rb и 87Rb или их смеси, или изотоп цезия 133Cs, а в качестве щелочноземельного металла Me используют изотоп бериллия 9Ве, изотоп магния 26Mg, изотопы кальция 40Са, 42Са, 44Са, 46Са и 48Са или их смеси, изотоп стронция 88Sr или изотоп бария 138Ва, при этом в качестве радиоактивного инертного газа образуются соответствующие радиоактивные изотопы гелия, неона, аргона, криптона или ксенона, отличающийся тем, что ампула выполнена в виде колонки, заполненной порошкообразным активным веществом, разбитым на равные домены длиной Н, разделенные равными промежутками длиной h, в которых размещены пористые вставки одинаковой длины h из инертного материала, при этом длина H домена выбирается из условия

,

где S - площадь сечения колонки;

N - число атомов активного вещества в единице объема;

σ - сечение ядерной реакции нейтронов с ядрами щелочного или щелочноземельного металла Me активного вещества;

Fn - плотность потока нейтронов;

l - длина колонки;

k - число доменов в колонке,

а длина h пористой вставки выбирается из условия

,

где L - расстояние от колонки до проточного счетчика;

D - коэффициент диффузии радиоактивного газа в газе-носителе;

G - расход газа-носителя в газовой системе.

2. Радиохимический детектор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве проточного счетчика используют газовый пропорциональный счетчик, в качестве газа-носителя используют газ, являющийся рабочим газом пропорционального счетчика, а газовая система дополнительно включает клапан и резервуар с газом, являющимся гасящей добавкой для пропорционального счетчика.

3. Радиохимический детектор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве инертного материала протяженных пористых вставок используют порошок SiO2.

4. Радиохимический детектор по п. 1, отличающийся тем, что клапаны газовой системы выполнены управляемыми с задержкой в цикле срабатывания клапанов для обеспечения постоянства состава и давления газовой смеси в проточном счетчике.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к борным покрытиям для детектирования нейтронов и особенно относится к нанесению борных покрытий для детектирования нейтронов с помощью электростатического напыления.

Изобретение относится к области космического приборостроения и может быть использовано для сбора данных о параметрах движения космических объектов - частиц космического мусора и микрометеороидов.

Изобретение относится к области радиационных технологий, а также к исследованиям, созданию и эксплуатации ядерных установок и ускорителей. Способ измерения профиля нейтронного пучка (пучков) в плоскости, перпендикулярной выделенному его (их) направлению, заключается в том, что пучок (пучки) быстрых нейтронов направляют на детектирующую плоскость профилометра, перпендикулярно расположенную к его (их) направлению (направлениям), поверхность которой представляет собой совокупность параллельно расположенных изолированных стрипов, сигналы с каждого из стрипов, появившиеся в результате взаимодействия нейтрона с веществом стрипа, поступают на блок регистрирующей электроники, производящей прием и анализ зарегистрированных событий с использованием программного обеспечения для определения профиля нейтронного пучка (пучков), при этом в качестве детектирующей плоскости профилометра используют двусторонний стриповый кремниевый детектор, одна сторона которого представляет набор X-стрипов, а вторая - набор Y-стрипов, перпендикулярных к Х-стрипам, при этом регистрируют заряженные частицы, образующиеся в каждом конкретном стрипе в результате протекания реакций с эмиссией протонов и альфа-частиц при захвате нейтронов на ядрах кремния 28Si(n,p)28Al, 28Si(n,α)25Mg, при этом путем снятия электрических сигналов с соответствующих X- и Y-стрипов определяют координаты X и Y точек взаимодействия нейтронов с веществом данного стрипа профилометра, при этом на основании однозначной связи номеров одновременно сработавших X- и Y-стрипов, включенных на совпадения, при этом после набора событий по каждому из X- и Y-стрипов профилометра автоматически производится временной и амплитудный анализ зарегистрированных событий.

Автоматизированная система контроля нейтронно-физических параметров исследовательской ядерной установки (ИЯУ) может быть использована для создания систем контроля, управления и измерения в составе систем управления и защиты СУЗ ИЯУ, для обеспечения безопасности работы ИЯУ в импульсном, квазиимпульсном и статическом режимах.

Изобретение относится к области измерения излучений. Устройство для измерения потока нейтронов содержит первичный преобразователь в виде ионизационной двухсекционной трехэлектродной камеры, к общесекционному электроду которой подключен однополярный источник питания, а к разнополярным электродам, к положительному, входящему в состав нейтронной секции, и к отрицательному, входящему в состав компенсационной секции, - блоки измерения тока, которые связаны с блоком обработки выходных сигналов, при этом блоки измерения тока состоят из преобразователя ток-напряжение, выполненного на основе линейного усилителя с переключающимися пределами измерения или на основе логарифмического усилителя, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, управляемого микроконтроллером, выход которого через интерфейс связи подключен к интерфейсу связи блока обработки выходных сигналов, который имеет возможность подключения к вычислительному устройству более высокого уровня и включает в себя свой микроконтроллер, позволяющий автоматически корректировать с учетом сигнала, полученного от блока измерения тока по гамма-излучению, сигнал, полученный от блока измерения тока по нейтронной составляющей, и производить вычисление потока нейтронов, а однополярный источник питания включает в себя высоковольтный преобразователь напряжения, подключенный к своему микроконтроллеру, позволяющему осуществлять автоматический контроль и коррекцию выходного напряжения и подключенному через интерфейс связи к интерфейсу связи блока обработки выходных сигналов.

Изобретение относится к области технической физики. Устройство для спектрометрии нейтронов состоит из водородсодержащих замедлителей быстрых нейтронов цилиндрической формы, регистраторов тепловых и медленных нейтронов, расположенных вдоль центральной оси устройства, борного фильтра и цилиндрических углублений на торцевой поверхности замедлителя, обращенной к источнику излучений, при этом в качестве регистраторов нейтронов используют активационные детекторы в кадмиевом чехле и без чехла, которые размещены в контейнере попарно на расстояниях не более длины диффузии тепловых нейтронов в замедлителе, а цилиндрические углубления заполнены вставками, при этом контейнер и вставки выполнены из материала замедлителя.
Изобретение относится к области ядерной техники. Эмиссионный нейтронный детектор содержит коллектор и эмиттер, отделенные друг от друга изоляционным материалом, при этом эмиттер выполнен из порошка двуокиси гафния, заключенного в металлическую оболочку, при этом оболочка эмиттера выполнена толщиной от 0,14 мм до 0,20 мм, а масса двуокиси гафния на 1 м чувствительной части детектора выбрана в диапазоне от 6,4 г до 7,1 г.

Изобретение относится к полупроводниковым детекторам для регистрации корпускулярных излучений, в частности к алмазным детекторам тепловых нейтронов. Алмазный детектор тепловых нейтронов состоит из алмазной пластины, двух контактных электродов, конвертора тепловых нейтронов и внешних выводов для подачи напряжения смещения и съема выходного сигнала, при этом один из контактных электродов выполнен в виде набора графитовых столбиков, расположенных в объеме алмазной пластины так, чтобы расстояние от торцов графитовых столбиков до второго контактного электрода не превышало 5-10 мкм, при этом основания графитовых столбиков параллельно подсоединены к выводу для подачи напряжения смещения, а конвертор тепловых нейтронов установлен над поверхностью другого контактного электрода.

Изобретение относится к области измерении плотности потока нейтронов с помощью различных типов детекторов, в частности пропорциональных и коронных счетчиков медленных нейтронов, импульсных камер деления.

Устройство может быть использовано для изготовления цилиндрических трубок из пластика или металлопластика для газонаполненных дрейфовых детекторов ионизирующего излучения.

Группа изобретений относится к материалам, используемым в сцинтилляционной технике. Сущность группы изобретений заключается в том, что сцинтилляционный материал для регистрации ионизирующего излучения представляет собой кристаллический твердый раствор с общей эмпирической формулой Li(Y1-x Lux)F4 при х=0,01-0,8, образующийся в бинарной системе LiYF4 - LiLuF4. Также сцинтилляционный материал для регистрации ионизирующего излучения представляет собой кристаллический твердый раствор с общей эмпирической формулой Ba(Y1-x Ybx)2F8 при х=0,01-0,9, образующийся в бинарной системе BaY2F8 - BaYb2F8. Технический результат – получение сцинтилляционных материалов, в том числе крупногабаритных, с возможностью направленного управления чувствительностью данных материалов к ионизирующим излучениям с максимальной чувствительностью к излучению γ-квантов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам контроля ядерных реакторов, а именно к ионизационным камерам деления (ИКД) с электродами, на поверхности которых нанесен слой материала, делящегося при взаимодействии с нейтронами. Технический результат - обеспечение возможности контроля плотности потока тепловых нейтронов в выходные электрические сигналы во всех режимах работы реакторной установки, включая режимы, при которых ионизационные камеры должны эксплуатироваться при температуре более 500°С. На поверхность делящегося покрытия электрода ИКД нанесен слой материала, например платины, с работой выхода электронов больше работы выхода электронов из материала покрытия, содержащего элементы, делящиеся при взаимодействии с нейтронами, причем толщина этого слоя недостаточна для полного препятствия выхода продуктов реакции (осколков деления) в межэлектродное пространство и достаточна для уменьшения термоэмиссии электронов при температуре выше 500°С. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к нейтронному детектору, включающему: корпус, ограничивающий внутренний объем; металлическую часть, служащую в качестве катода; центральную конструкцию, расположенную во внутреннем объеме и служащую в качестве анода; покрытие из бора на катодной части и электрический соединитель, функционально соединенный с центральной конструкцией для передачи сигнала, накапливаемого центральной конструкцией. Детектор характеризуется тем, что по меньшей мере часть покрытия из бора включает атомы бора, внедренные термодиффузией из борсодержащего порошка в катодную часть, причем некоторые атомы бора - в металлическую часть, с образованием покрытия из бора, чувствительного к нейтронам. Также изобретение относится к способу термодиффузии бора. Предлагаемый детектор имеет относительно тонкие однородные покрытия из бора по всей длине с минимальными следовыми количествами других элементов и соединений. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 пр., 4 ил.

Группа изобретений относится к области обнаружения медленных нейтронов. Конвертер медленных нейтронов содержит подложку, содержащую множество каналов, простирающихся вдоль первого направления, и изолирующие стенки между упомянутым множеством каналов; и слой бора, покрывающий по меньшей мере подвергаемую воздействию поверхность упомянутого множества каналов; причем упомянутое множество каналов представляют собой сквозные каналы, причем слой бора содержит natB, причем слой бора имеет массовую толщину в диапазоне от 0,232 до 0,694 мг/см2. Технический результат – повышение эффективности обнаружения медленных нейтронов. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх