Устройство для определения расстояния до источника нейтронов
Патент 1681659
Авторы
Классы МПК
Устройство для определения расстояния до источника нейтронов
Реферат
Изобретение относится к области поиска и обнаружения радиоактивных источников, в частности источников нейтронного излучения. Целью изобретения является снижение трудоемкости определения расстояния до источника нейтронов и обеспечение измерения расстояния до источника в труднодоступных местах. Устройство для определения расстояния до источника нейтронов содержит сборку счетчиков тепловых нейтронов, установленную внутри плоского замедлителя параллельно его передней и задней поверхности, и регистрирующее устройство. Замедлитель выполнен разъемным с возможностью удаления ближайшей к источнику нейтронов части замедлителя, причем отношение толщины ближней к источнику части замедлителя к толщине дальней равно 1:2. Изобретение позволяет определять расстояние до источника нейтронов в пределах 5-50 м, давать нижнюю оценку расстояния при расположении источника дальше 50 м. При этом измерения проводятся в одной точке, без смещения устройства. 4 ил.
Изобретение относится к области поиска и обнаружения радиоактивных источников, в частности источников нейтронного излучения. Изобретение может быть использовано для обнаружения в полевых условиях объектов, испускающих нейтроны, для определения расстояния от места регистрации до искомого объекта. Известен детектор нейтронов, состоящий из счетчиков тепловых нейтронов и замедлителя. Расстояние от детектора нейтронов до источника может быть определено методом триангуляции, при визуальном наблюдении источника либо по калибровочной кривой зависимости скорости счета от расстояния при известной интенсивности источника. В полевых условиях могут возникать ситуации, когда эти способы неприменимы, например при необходимости оценить расстояние до излучающего объекта неизвестной интенсивности без передвижения детектора. Наиболее близким к изобретению является детектор нейтронов, который состоит из счетчиков нейтронов, установленных внутри пластмассового замедлителя параллельно его передней и задней поверхностям, задняя поверхность замедлителя покрыта отражателем нейтронов, в замедлителе выполнены глухие отверстия. Известное устройство не обеспечивает определение расстояния до источника неизвестной интенсивности в полевых условиях без перемещения детектора нейтронов. Это объясняется тем, что такой детектор нейтронов предназначен для эффективной регистрации нейтронов в широком диапазоне энергий нейтронов и нечувствителен к расстоянию, пройденному нейтронами. Цель изобретения состоит в снижении трудоемкости определения расстояния до источника нейтронов и обеспечении измерения расстояния до источника в труднодоступных местах. На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 детектор с удаленной панелью замедлителя; на фиг. 4 - калибровочная кривая. Детектор содержит (фиг.1) сборку счетчиков 1, разъемный замедлитель, состоящий из съемной панели 2 и неподвижной панели 3. Детектор установлен на поворотной платформе 4 так, что он может вращаться вокруг оси 5. Винт 6 служит для закрепления съемной панели 2 в вертикальном положении. Панели закреплены на скобах 7. Счетчики тепловых нейтронов соединены параллельно, и импульсы тока поступают на регистрирующее устройство 8. Абсолютная толщина замедлителя выбирается в зависимости от типа замедлителя так, чтобы толщина неподвижной панели была порядка длины замедления нейтронов спектра деления. В конкретном случае применялось оргстекло, при этом толщина неподвижной панели равнялась 70 мм, а толщина ближней к источнику съемной панели равнялась 35 мм. Устройство работает следующим образом. С помощью поворотной платформы 4 детектор вращается вокруг оси 5 и останавливается в точке максимального счета. При этом передний слой замедлителя будет направлен в сторону источника. Допускается, как показали измерения, погрешность установки переднего слоя замедлителя в сторону источника 45o относительно истинного направления на источник, в этих пределах скорость счета не будет меняться более чем на 5% Нейтроны источника замедляются в переднем и заднем слое замедлителя, поглощаются счетчиками медленных нейтронов, возникающие импульсы поступают на регистрирующую аппаратуру. Регистрируют скорость счета N1, удаляют передний слой замедлителя, ослабляя винты 6, регистрируют скорость счета N2, вычисляют отношение скорости счета N1 к скорости счета N2 и определяют расстояние до источника нейтронов по калибровочной кривой зависимости расстояния от вычисленного отношения (фиг. 3). На фиг.3 калибровочная кривая строилась путем измерения отношения соответствующих скоростей счета при расположении источника252Cf (точки 9) активностью 1107 с-1 на разных расстояниях от детектора. Точки 10 соответствуют измерению расстояния до источника типа ИБН(238Pu+Be) активностью 2107c-1. Устройство позволяет определять расстояние до источника в пределах 5-50 м. При больших расстояниях отношение скоростей счета N1 и N2 будет постоянным и может говорить лишь о нижней оценке (50 м) расстояния до источника. На расстояниях 5-50 м кривая зависимости расстояния r до источника от отношения скоростей счета = N1/N2 аппроксимируется функцией r = 5(+c)-12, где c параметр, определяемый для каждого детектора с помощью производительного источника нейтронов из условия +c = 1. Именно выполнение замедлителя со съемной панелью при соотношении толщин заднего и переднего к источнику слоев замедлителя 2:1 обеспечивает чувствительность детектора нейтронов к расстоянию до источника и тем самым достижение цели изобретения. Использование предлагаемого детектора нейтронов для определения расстояния до источника нейтронов позволяет определять расстояние до объекта, излучающего нейтроны, независимо от интенсивности излучения, проводя измерения в одной точке без смещений, что важно при поиске объектов в полевых условиях. Одновременно снижается радиационная опасность для персонала, проводящего поиск, так как по измеренной скорости счета и оцененному расстоянию можно оценить интенсивность излучения от объекта, не приближаясь к нему, например, в условиях, когда приближение к источнику сопряжено с возрастанием радиационной опасности выше допустимого уровня.
Формула изобретения
Устройство для определения расстояния до источника нейтронов, содержащее сборку счетчиков тепловых нейтронов, установленную внутри плоского замедлителя параллельно его передней и задней поверхностям, и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса определения расстояния до источника нейтронов и обеспечения измерений расстояния до источника в труднодоступных местах, замедлитель выполнен разъемным с возможностью удаления ближней к источнику нейтронов части замедлителя, причем отношение толщины ближней к источнику части замедлителя к толщине дальней равно 1 2.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4