Способ определения мощности компонент поглощенной дозы двухкомпонентного излучения
ели;
О П И СА Н И Е
ИЗОЬРИтИНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ЗОО851
Союа Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства
Заявлено 01.XI.1968 (№ 1278997/26-25) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 281Ч.1971. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 05.Ч111.1971
МПК G Olt 3/04
Комитет ао делам иаобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК, 53.082.63:536.54 (088.8) Автор изобретения
Б. А. Брискман
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ КОМПОНЕНТ
ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ДВУХКОМПОНЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Изобретение относится к дозиметрии излучений, в особенности к экспериментальному определению мощности излучения в каналах реактора.
Известно, что для определения мощностей компонент поглощенных доз смешанного двухкомпонентного излучения, например реакторного, состоящего практически из HpHTpoHiIOи гамма-составляющих, используют способ, при котором в канал реактора опускают два калориметра с рабочими телами из различных материалов. Один калориметр поглощает в основном одну. компоненту, а второй — другую, например полиэтилен и графит для гамма-нейтронного излучения, и измеряют суммарную дозу в каждом из материалов. Зная табличные соотношения массовых коэффициентов поглощения компонент излучения в этих материалах, можно определить мощность компонент дозы с помощью двух уравнений для двух материалов, выражающих аддитивность воздействия компонент смешанного излучения для каждого материала.
Однако этот способ недостаточно точен, особенно при небольших вкладах той компоненты дозы, чувствительность к которой двух выбранных материалов резко отличается, Если мощности дозы в отдельных материалах определены с точностью 5%, то для пары полиэтилен — графит ошибка в определении компонент дозы достигнет 15% при вкладе нейтронной компоненты в поглощенную дозу в полиэтилене, равном 50с/с, и достигнет 100%, если этот вклад станет равным 10с/с Кроме того, необходимость измерения дозы в двух различных материалах увеличивает, как правило, время эксперимента, а поэтому резко его удорожает, учитывая стоимость реакторного времени, и повышает опасность переоблучения
1п персонала.
Цель изобретения — существенное повышение точности определения мощности компонент двухкомпонентного излучения при одновременном уменьшении времени эксперимента.
15 Для этого величина отношения суммарных мощностей поглощенных доз в выбранных материалах, необходимая для определения мощностей компонент дозы и дающая основной вклад в их погрешность, измеряется не путем предварительного определения суммарных мощностей доз, а находится измерением времени выравнивания температур рабочего тела и оболочки калориметра. Мощность суммарной дозы, полученной рабочим телом, измеряется адиабатным способом после определения соотношения мощностей компонент.
Мощности отдельных компонент дозы смешанного излучения определяют с помощью адиабатно-изотермического калориметра, при30 чем его рабочее тело и оболочка выполняются
300851
П р ед м ет изобретения
Редактор Пилипенко Техред А. А. Камышникова Корректор В. И. )Колудева
Заказ 1910/1 Изд. М 801 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 475
Типография, пр. Сапунова, 2 из материалов, существенно отличающихся по взаимодействию с компонентами излучения.
Отношение удельных теплоемкостей материалов рабочего тела и оболочки должно быть соответственно больше отношения суммарных мощностей поглощенных доз в этих материалах. В этом случае при внесении такого калориметра в поле излучения сначала температура оболочки превышает температуру рабочего тела, а затем из-за отвода тепла в окружающую среду температуры выравниваются, и в итоге температура рабочего тела становится больше температуры оболочки. Время, за которое температуры выравниваются, есть однозначная функция отношения суммарных мощностей доз в рабочем теле и оболочке.
Действительно, если, например, мощность дозы в рабочем теле остается неизменной, а в оболочке увеличивается, то время выравнивания будет увеличиваться в связи с повышением скорости нарастания температуры оболочки и, наоборот, после определения отношения суммарных мощностей доз упомянутая система двух уравнений легко разрешается.
Способ реализуется путем измерения разности температур рабочего тела и оболочки, например, дифференциальной термопарой. При этом в течение времени, пока не выравняются температуры, должна поддерживаться изотермичность окружающей среды для стабилизации теплоотвода, например, с помощью прокачки воды через внешнюю оболочку калориметра. Измерение сводится к регистрации пулевого показания дифференциальной термопары и времени достижения этого показания от момента помещения калориметра в поле излучения. Предварительно в лабораторных условиях калориметр калибруется вводами электрической мощности в известных соотношениях в рабочее тело и оболочку.
После выравнивания температур с помощью компенсационного нагревателя на оболочке создают адиабатные условия для рабочего тела и после этого измеряют в нем мощность .дозы. Таким образом, в результате одного опыта определяют как суммарные мощности, так и компоненты доз в двух материалах. При этом резко повышается точность определения компонент дозы. Для пары полиэтилен — графит вместо указанных выше погрешностей 15 и 100% получаются погрешноl0 сти 3 и 4% соответственно. Время измерения составляет максимум 20 — 30 мин, что значительно меньше времени, необходимого для определения компонент дозы известньгм методом.
15 Новый способ опробирован и применяется на водо-водяном реакторе. Он может использоваться и для других двухкомпонентных излучений, на пример потока электронов и тормозного излучения.
Способ определения мощности компонент
25 поглощенной дозы двухкомпонентного излучения, в особенности гамма-нейтронного, с помощью адиабатно-изотермического калориметра с рабочим телом и оболочкой, суммарную мощность дозы в котором определяют
З0 адиабатным способом, отлича ощий ся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени эксперимента, материалы рабочего тела и оболочки выбирают так, чтобы они были существенно отличны по взаимодейÇ5 ствию хотя бы с одной из компонент излучения, а отношение их удельных теплоемкостей было больше отношения поглощенных доз в этих материалах, и измеряют продолжительность времени выравнивания температур, ра40 бочего тела и оболочки, являющуюся функцией отношения мощностей доз, вид которой определяют калибровкой.
