Радиометр для измерения удельной активности растворов

Радиометр для измерения удельной активности растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РАДИОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ РАСТВОРОВ, содержащий измерительную кювету, два детектора ионизирукяцего излучения, размещенные в защитных экранах с коллиматорами, имеющими коллимационные каналы, выполненные так, что оеь коллимационного канала перед одним детектором направлена на ось кюветы, а оси коллимационных каналов перед другим детектором направлены по касательной к внутренней поверхности кюветы, устройство вычитания , входы которого соединены с выходами детекторов, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения, коллиматоры с коллимационными каналами выполнены подвижными с возможностью их взаимной перестановки и в радиометр дополнительно введены коммутирукщее устройство,входы которого соединены с выходами детекторов, а выходы - с входами устройства вычитания , блок управления, соединенный скоммутирующим устройством,и блок смены коллиматоров,кинематически свяkfl занный с защитными экранами,вход которого соединен с блоком управления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (ll) ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2691548/18-25 (22) 04.12.78 (46) 15.03.86. Бюл. Р 10 (72) Е.Д. Кохов, И.И. Крейндлии, Л.В. Иатвеев, О.Г. Михайлов и Ю.Н, Телков (53) 53.084.89(088.8) (54)(57) 1. РАДИОИКТР ДЛЯ ИЗИЕРЕЕ!ИЯ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ РАСТВОРОВ, содержащий измерительную кювету, два детектора ионизирующего излучения, размещенные в защитных экранах с коллиматорами, имеющими коллимационные каналы, выполненные так, что ось коллимационного канала перед одним детектором направлена на ось кюветы, а оси коллимационных каналов перед другим детектором направле(51) 4 С. 01 Т 1/16 С 01 Т 1/17 ны по касательной к внутренней поверхности кюветы, устройство вычитания, входы которого соединены с выходами детекторов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения, коллиматоры с коллимационными каналами выполнены подвижными с возможностью их взаимной перестановки и в радиометр дополнительно введены коммутирующее устройство, входы которого соединены с выходами детекторов, а выходы - с входами устройства вычитания, блок управления, соединенный скоммутирующим устройством,и блок д смены коллиматоров,кинематически связанный с защитными экранами, вход которого соединен с блоком управления.

С:

766288

2, Радиометр по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что каждый защитный экран содержит два коллиматора, при этом ось одного коллимационного канала при разИзобретение относится к радиометрическим приборам, предназначенным для измерения удельной активности растворов, например, при определении концентрации гамма-активных изо- 5 топов в технологических растворах, и может быть использовано при разработке приборов для оснащения предприятий радиохимического производства.

Известны устройства для измерения удельной активности растворов, содержащее измерительную кювету и детекторы ионизирующего излучения.

Прототипом данного устройства является радиометр для измерения дельной активнОсти растворов, со". держащий измерительную кювету, два детектора ионизирукнцего излучения, размещенные в защитных экранах с кол- 20 лиматорами, имеющими коллимационные каналы, выполненные так, что ось коллимационного канала перед одним детектором направлены на ось кюветы, а оси коллимационных каналов перед другим детектором направлены по касательной к внутренней поверхности кюветы, устройство вычитания, входы которого соединены с выходами детекторов. 30

Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения, обусловленная неизотропностью и непостоянством внешнего фонового излучения. 35

Целью изобретения является снижение погрешности измерения.

Для этого в предлагаемом радиометре для измерения удельной активности растворов, содержащем измерительную 40 кювету, два детектора ионизирующего излучения, размещенные в защитных экранах с коллиматорами, имеющими коллимационные каналы, выполненные так, что ось коллимационного канала мещении коллиматора напротив измерительной кюветы направлена на. ось кюветы, а оси другого— по касательной к внутренней поверхности кюветы. перед одним детектором направлена на ось кюветы, а оси коллимационных каналов перед другим детектором направлены по касательной к внутренней поверхности кюветы, и устройство вычитания, входы которого соединены с выходами детекторов, коллиматоры с коллимационными каналами выполнены подвижными с возможностью их взаимной перестановки, дополнительно введены коммутирующее устройство, входы которого соединены с выходами детекторов, а выходы — с входами устройства вычитания, блок управления, соединенный с коммутирующим устройством, и блок смены коллнматоров, кинематически связанный с защитными экранами, вход которого соединен с блоком управления.

Кроме того, каждый защитный экран. содержит два коллиматора, при этом ось одного коллимационного канала при размещении коллиматора напротив измерительной кюветы направлена. на ось кюветы, а оси другого - по касательной к внутренней поверхности кюветы.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы двух вариантов устройства.

FIa. фиг. 1 изображена блок-схема первого варианта радиометра. Он содержит измерительную кювету 1, защитные экраны 2, детекторы излучения 3, 4, коллиматоры 5 и 6, коммутирующее устройство 7, устройство. вычитания 8, блок управления 9 и устройство 10 смены коллиматоров.

На фиг. 2 представлена блок-схема второго варианта радиометра. В нем каждый защитный экран содержит два коллиматора 5, 5 и 6,6, при этом ось одного коллимационного канала при размещении коллиматора напротив измерительной кюветы направлена на ось кюветы, а оси другого — по касатель76 и г

15 где, иЯ

Vp и Чр

Я и% ! 2 ной к внутренней поверхности кювета.

Принцип работы радоиметра заключается в следующем. Через измерительную кювету 1, выполненную, например, в виде цилиндра, протекает раствор, содержащий гамма-активные элементы и имеющей удельную гамма-активность

На стенках кюветы появляется слой этих радиоактивных элементов, сорбированных из раствора, имеющий удельную гамма-активность, равную о . Работа прибора осуществляется с в любое четное число циклов, Для примера рассмотрим работу в два цикла, причем время работы в каждом цикле одинаково.

В первом цикле измерения перед одним детектором, например 4, находится коллиматор 6, позволяющий регистрировать преимущественно поток гамма-излучения от измеряемого раствора, а перед другим детектором 3коллиматор 5, позволяющий регистрировать преимущественно поток гаммаизлучения от слоя, сорбированного на стенках кюветы.

При этом на выходе детекторов скорости счета импульсов-будут соответственно равны

11,*Е,gp>p +аа,а, Чс, С, 4, 2 Zfp p Zgc сг 1 г г у чувствительность регистрации потока гамма-излучения .от измеряемого раствора детекторами 3 и 4 соответственно; имп/с/Ки. удельная активность измеряемого раствора, Ки/л; объемы измеряемого растворау видимые детек торами с коллиматорами

5 или 6 соответственно, л; чувствительности регистрации потока гаммаизлучения от слоя радиоактивных элементов, сорбированного на стенках кюветы детекторами

3 и 4, имп/с/Ки; удельная активность слоя, сорбированного на стенках кюветы, Ки/л;

6288

4 и Y — объемы слоя радиоакс, тивных элементов, сорбированного на стенках кюветы, видимые детек5 торами с коллиматором

5 или 6 соответственно, Л

,п цг — чувствительность регистрации внешнего фонового потока .гамма-излучения детекторами с коллиматором 5 или 6 соответственно, имп/с/мКи; — мощность дозы фонового гамма-излучения в месте расположения детекторов

3 и 4 соответственно, мкр/сек.

Через коммутирующее устройство 7

-„игнал с детектора 3 поступает на вход а .устройства вычитания 8, а сигнал с детектора 4 на вход 3

По окончании первого цикла по команде с блока управления 9 с пог5 мощью блока 10 смены коллиматоров (например электродвигателя) производится смена коллиматоров. Перед детектором 3 помещается коллиматор .:6, позволяющий регистрировать преимущественно поток гамма-излучения от сорбированного слоя, а перед детектором 4 — коллиматор 5, позволяющий регистрировать преимущественно поток гамма-излучения от измеряемого раствора. При этом на выходе де35 текторов скорости счета будут равны соответственно

n =Е с р>p > яс>cz>9г«

fz q p V „ г gñ,Vñ,, W Wz °

40 Через коммутирующее устройство 7 во втором цикле сигнал с детектора 3 л поступает на вход о устройства вычитания 8, а сигнал с детектора 4— на вход с1 .

45 По окончании второго цикла на выходе устройства вычитания 8 получим

nn= (n + n >)-(nz+n 1=1 (Е Vp +Е,Чр - ЕЧр ,о - i Р I" $ (+À + . ñ - г с -+i Vñ, (ч,-ю(.)

Для того, чтобы в приборе была .осуществлена компесация влияния гамма-излучения сорбированного слоя и результат измерения не зависел от величины фонового излучения и его направленности, т.е. соотношения У, и

Р необходимо выполнение условий

766288

/ и tg 2 ю

Выполнение этих условий обеспечи«аечся выбором положения и ширины шалей коллимационных каналов.

Следовательно, при соблюдении этих у<повий на выходе устройства вычита- . ния будет сигнал, равный

1О т.е. зависящий только от активности раствора.

Радиометр, блок-схема которого по- 1g казана на фиг. 2, работает аналогично описанному выше. По окончании первого цикла измерения перед каждым детектором производится смена коллиматоров: 5 на 5 и 6 на 6 соответственно,ЗО

Установка двух сменных коллиматоров перед каждым детектором позволяет упростить кинематическую схему прибора.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить измерение удельной гамма-активности растворов с полной и одновременной компенсацией как влияния слоя радиоактивных элементов, сорбированных на стенках измерительной кюветы, так и влияния внешнего анизотропного фонового потока гамма-излучения с переменным энергетическим составом, тем самым значительно уменьшается общая погрешность измерения. При измерении известным способом погрешность, обусловленная изменением фона, составляет 157, у предлагаемого прибора — 3-57, что подтверждается проведенными экспериментами.

Снижение погрешности измерения позволяет улучшить регулирование технологического процесса в радиохимическом производстве, что позволяет уменьшить вероятность загрязнения окружающей среды.

766288

Редактор Е.Месропова Техред 3.Палий

Корректор М,Демчик

Заказ 1165/2 .Тиарж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 .с