Способ оперативного определения обогащения урана по интенсивности испускания мгновенных гамма - квантов спонтанного деления



Способ оперативного определения обогащения урана по интенсивности испускания мгновенных гамма - квантов спонтанного деления
Способ оперативного определения обогащения урана по интенсивности испускания мгновенных гамма - квантов спонтанного деления
Способ оперативного определения обогащения урана по интенсивности испускания мгновенных гамма - квантов спонтанного деления
Способ оперативного определения обогащения урана по интенсивности испускания мгновенных гамма - квантов спонтанного деления

 


Владельцы патента RU 2633941:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области урановой промышленности. Способ измерения обогащения в образце урана или его соединениях заключается в измерении скорости генерации в образце гамма-квантов, при этом измеряется скорость мгновенных гамма-квантов с энергией Еγ>4 МэВ, рождающихся только при спонтанном делении ядер урана-235 и 238. Технический результат – повышение оперативности определения обогащения урана. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области урановой промышленности и является оперативным способом определения обогащения урана по 23592U.

Обогащение урана в настоящее время определяется по испускаемым гамма квантам урана 23592U, сопровождающим альфа-распад ядер согласно закону радиоактивного распада. В связи с низкой энергией указанных гамма-квантов (≈50 кэВ) обогащение определяют и по излучению дочерних нуклидов уранового и актиноуранового рядов.

Суть настоящего изобретения состоит в возможности определения обогащения урана ураном 235 по испускаемым мгновенным гамма квантам в области энергий гамма-квантов 4÷7 МэВ при спонтанном делении ядер урана.

Согласно [1] мгновенные гамма-кванты можно классифицировать по энергетическим группам от 1 до 7 МэВ. Однако в связи с тем, что энергии запаздывающего гамма излучения лежат в диапазоне 1÷3 МэВ, происходит накладка энергий мгновенных и запаздывающих гамма-квантов в области 1 3 МэВ. Это не позволяет определить их происхождение по энергии, а следовательно, невозможно их количество связать с числом ядер 23892U и 23592U в 1 см3. Число гамма квантов с энергией 4÷7 МэВ, которые генерируются только спонтанным делением ядер урана, в связи с различными полупериодами спонтанного деления, возможно соотнести с числом ядер 23892U и 23592U по их количеству за единицу времени по отношению к природному урану.

Так, учитывая период спонтанного деления урана 235 и 238 и количества ядер природного урана в единице массы - 1 г, можно определить число делений в единицу времени по формуле , которое для урана-235 составит 2,3926⋅10-4 ядер/с, а для урана-238 - 6,9494⋅10-3 ядер/с. В диапазоне энергий 4÷6,5 МэВ суммарное число гамма-квантов, приходящихся на одно деление, составляет 0,136 γ/с [1, стр. 225]. Тогда число испускаемых гамма-квантов в единицу времени урана-235 и 238 составит 3,9793⋅10-5 γ/с и 9,4512⋅10-4 γ/с соответственно.

Были произведены расчеты числа испускаемых гамма-квантов в единицу времени в зависимости от обогащения (таблица 1).

Согласно полученным данным была аппроксимирована зависимость выхода гамма-квантов на деление в единицу времени γ/с от обогащения:

Графическая зависимость представлена на рисунке 1.

Если полученную зависимость (1) ввести в анализатор, который регистрирует скорость мгновенных гамма-квантов в диапазоне 4÷7 МэВ, то устройство будет выдавать данные по обогащению природного урана.

Источники информации

1. Гордеев И.В. Справочник по ядерно-физическим константам для расчета реакторов / И.В Гордеев, Д.А. Кардашев, А.В. Малышев - Издательство государственного комитета совета министров СССР по использованию атомной энергии. Москва. 1960 г.

Способ измерения обогащения в образце урана или его соединениях заключается в измерении скорости генерации в образце гамма-квантов и отличается тем, что измеряется скорость мгновенных гамма-квантов с энергией Еγ>4 МэВ, рождающихся только при спонтанном делении ядер урана-235 и 238.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термоэкзоэлектронной (ТЭЭ) дозиметрии электронного излучения и может быть пригодно для высокодозной дозиметрии электронного излучения высоких энергий (до 10 МэВ).

Изобретение относится к области выявления радиационной обстановки, а именно к способам поиска и обнаружения источников ионизирующего излучения (ИИИ), и предназначается для поиска точечных источников гамма-излучения.

Изобретение относится к приборам для дозиметрии и измерения спектров заряженных частиц. Спектрометр заряженных частиц содержит полупроводниковые детекторы, образующие телескоп, с которыми последовательно соединены спектрометрические усилители и аналого-цифровые преобразователи, причем сцинтилляционный детектор снабжен усилителем, при этом для измерения потока и частиц с двух противоположных направлений установлено четное количество полупроводниковых детекторов, при этом крайние детекторы выполнены с толщиной, меньшей толщины средних детекторов, выходы детекторов соединены с входами спектрометрических усилителей, а выходы усилителей – с входами аналого-цифровых преобразователей, выходы аналого-цифровых преобразователей соединены с входами программируемой логической матрицы.

Изобретение относится к медицинским инструментам, и более конкретно к системам и способам графического планирования и помощи в медицинских процедурах с использованием графического интерфейса инструмента.

Изобретение относится к области измерения параметров ионизирующего излучения. Способ оценки достоверности результатов измерения носимым измерителем мощности дозы на радиоактивно загрязненной местности в период формирования следа радиоактивного облака заключается в том, что определяют факт радиоактивного загрязнения поверхности блока детектирования измерителя мощности дозы при ведении радиационной разведки пешим порядком, при этом для выявления факта радиоактивного загрязнения блока детектирования проводят два измерения мощности дозы на высотах 0,1 и 3 метра над радиоактивно загрязненной местностью и сравнивают отношение полученных показаний с контрольным числом, равным 1,7, которое соответствует случаю, когда детекторный блок не загрязнен радиоактивными веществами; в случае наличия загрязненности блока детектирования радиоактивными веществами полученное отношение будет меньше контрольного значения.

Изобретение относится к охранной технике. Техническим результатом является обеспечение визуализации изображения по заданным координатам и времени.

Изобретение относится к области ускорительной техники, а именно к способам диагностики проводки импульсных сильноточных релятивистских пучков электронов (ИСРПЭ) в мощных линейных ускорителях.

Изобретение относится к радиационной безопасности. Способ измерения параметров ионизирующего излучения включает этапы, на которых измеряют четырьмя счетчиками Гейгера-Мюллера ионизирующее излучение, при этом регистрация гамма-излучения осуществляется с помощью четырех счетчиков Гейгера-Мюллера СБМ-20, на каждый из которых подано напряжение 400 В от высоковольтного преобразователя, преобразователь напряжения реализует числоимпульсный способ регулирования напряжения без использования обратной связи по высокому напряжению, при прохождении частицы через чувствительный объем СГМ возникает импульс тока, что ведет к просадке напряжения на электродах СГМ, падение напряжения усиливается предварительным усилителем, формируется в положительный электрический импульс и подается на вход микроконтроллера, данный процесс происходит в каждом канале независимо, по наличию импульсов, приходящих по всем каналам, определяется количество подключенных СГМ и выбирается необходимое время счета, подсчитанные за выбранное время счета импульсы корректируются с учетом нагрузочной характеристики СГМ, после чего откорректированное количество импульсов пересчитывается в мощность дозы в мкЗв/час и выводится на экран прибора, при включенном режиме подсчета накопленной дозы, полученное значение мощности дозы умножается на время измерения и сохраняется в ячейке памяти и в дальнейшем суммируется со следующим значением измеренной дозы и так до отключения режима подсчета накопленной дозы, схема контролирует наличие питающего напряжения и в случае его резкого пропадания или уменьшения последнее полученное значение дозы сохраняется в энергонезависимой быстродействующей памяти.

Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способам формирования и регистрации протонных изображений с помощью магнитной оптики. Способ регистрации протонных изображений, сформированных с помощью магнитооптической системы, включает формирование протонного пучка, который пропускают через объект исследования, и получение цифровых изображений протонного пучка до пропускания его через объект исследования с помощью первой системы регистрации и после пропускания пучка через объект исследования с помощью второй системы регистрации, конвертор которой размещают в плоскости фокусировки магнитооптической системы, настроенной на энергию протонного пучка до прохождения им объекта исследования и обеспечивающей фокусировку протонов из плоскости объекта в плоскость изображения, последующее получение теневого изображения объекта исследования путем приведения полученных изображений пучка к одному ракурсу и попиксельного деления одного изображения на другое, при этом во второй системе регистрации перед конвертором устанавливают, по крайней мере, еще один конвертор с соответствующей регистрирующей аппаратурой и получают, по крайней мере, еще одно цифровое изображение протонного пучка, которое учитывают при получении теневого изображения объекта исследования путем приведения его с изображением пучка, полученного с помощью первой системы регистрации, к одному ракурсу и попиксельного деления одного изображения на другое, при этом расстояние L между конверторами выбирают, исходя из параметров объекта исследования и магнитооптической системы, из следующего соотношения: , где: m22 - соответствующий элемент матрицы перехода М магнитооптической системы, ∂m12/∂p - частная производная по импульсу протона соответствующих элементов матрицы перехода М, Δр - разница по средней величине импульса между протонами, которые прошли через области объекта исследования с различной оптической толщиной.

Изобретение относится к области дозиметрии и спектрометрии импульсных ионизирующих излучений ускорителей, в частности импульсного электронного и тормозного излучений.
Наверх