Способ определения отношения концентрации урана @ -235 и - 238

Способ определения отношения концентрации урана @ -235 и - 238

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ OTHOUIEНИЯ КОНЦЕНТРА1.Щ ИЗОТОПОВ УРАНА -235 и -238,включающий нейтронную активацию ядер этих изотопов, о т л и ч а ю щ и и с -я тем, что, с целью расширения диапазона измерения в сторону меньшей концентрации урана -235 до уровня , измеряют продукты активации в образце, изготовленном из исследуемого материала , .и в стандартном образце с известным отношением концентраций изотопов урана -235 и -238, для чего проводят облучение исследуемого и стандартного образцов смешанным потоком тепловых и резонансных нейтронов, определяют отношение числа треков осколков деления урана -235 к наведенной активности гаммаизлучения нептуния-239 для стандартного и исследуемого образцов и вычисляют отношение концентрации изотопов урана в образце из выражения . о5р oSp 23S Л . 235 где А известное отношение числа aTOMOBU Vu в стандартном образ-. $ це 5 (Л Nf Nf плотность треков , о5р ст осколков деления урана-235 для исследуемого и стандартного образцов соответственно ТоБр Т число отсчетов наот веденной гамма-ак239 тивностиМр В исследуемом и стандартном образце соответственно .

..Я0„„880124

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(5ц Ь 01 Т 1/167, С 01 М 23 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ изотопов урана -235 и -238, для чего проводят облучение исследуемого и стандартного образцов смешанным потоком тепловых и резонансных нейтронов, определяют отношение числа треков осколков деления урана

-235 к наведенной активности гамма- излучения нептуния-239 для стандартного и исследуемого образцов и вычисляют отношение концентрации изотопов урана в образце из выражения

L М М

238 o5p obp

=А

235 ст 3с где А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 2940565/18-25 (22). 09.06.80 (46) 30.10.84. Бюл. К - 40 (72) В.П.Перелыгин и Ю.Т.Чубурков (71) Объединенный институт. ядерных исследований (53) 621.039.34 (088.8) (56) 1. Лобанов Е.N. и др. Двуканальные схемы синхронной регистрации осколков деления ядер эталона и анашизируемого образца, "Атомная энергия", т. 21, h"- 3, 204-205, 1966.

2. Turkstra I. et а1., Fast determination of U/U relation Ъу the

method activation analysis Nucl

Instrum and meth 63, K - 23, 269-273, 1968. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ КОНЦЕНТРАПИИ ИЗОТОПОВ УРАНА

-235 и -238, включающий нейтронную активацию ядер этих изотопов, о т — ° л и ч а ю щ и и с .я тем, что, с целью расширения диапазона измерения в сторону меньшей концентрации урана -235 до уровня 10"В г/г, измеряют продукты активации в образце, изготовленном из исследуемого материала, и в стандартном образце с известным отношением концентраций — известное отношение числа атомов(Р /02

Р в стандартном образ- Е це, Н1 р, М1 — плотность треков осколков деления С урана-235 для исследуемого и стандартного образцов соответствЕнно;

Ny Му — число отсчетов на«

obp ст веденной гамма-ак239 тивности Й р в исследуемом и стандартном образце соответственно.

880124 где А

2 — известное отноше10

35 д P o P

238 ОЬ в6

С и Й

2И "ст "cT

Изобретение относится к разделу

"Приборы и методы экспериментальной физики и химии" и может быть использовано для определения относительного содержания изотопов ура5 иа-235 и урана-238 в минералах и породах земного и внеземного происхождения и других материалах.

Известен способ определения относительной концентрации изотопов урана-235 и -238, который состоит в измерении скорости образования осколков деления в исследуемом и стандартном образцах с известным отношением концентрации изотопов в нейтронном пучке $13.

Наиболее близким по технической сущности .к изобретению является способ определения отношения концентраций урана-235 и -238, включающий переменную активацию ядер этих изотопов, основанный на облучении исследуемого материала смешанным потоком тепловых и резонансных нейтронов с последующим измерением соотношения г-излучения из 0 и продуктов

2эз деления 0 гэ ла "э 7 I 2) .

Однако существующий способ не позволяет измерять отношение концентрации изотопов урана менее

10 г/г.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения в сторону меньшего содержания 0 до уровня концентраций 10 г/г.

Цель достигается тем, что по способу определения отношения концентраций урана-235 и -238, включающему нейтронную активацию ядер этих изотопов, измеряют продукты активации

40 в образце, изготовленном из исследуемого материала, и в стандартном образце с известным отношением концентраций изотопов урана-235 и -238, для чего проводят облучение иссле45 дуемого и стандартного образцов смещенным потоком тепловых и резонансных нейтронов, например, в реакторе, определяют отношение числа треков осколков деления урана-235 ,к наведенной активности гамма-излучения нептуния-239 для: стандартного и исследуемого образцов и вычисляют отношение концентрации изотопов урана в образце из выражения ние числа атомов

0265,/02Э8 дартном образце

N < < . — плотность треков

-o р -ст осколков деления урана-235 для иссл едуемог о. и ст андартного образцов соответственно;

М 6,Му — число отсчетов наведенной гаммагз э активности М" в исследуемом и стандартном образцах соответственно.

При этом нет необходимости знать плотность потока тепловых и резонансных нейтронов в реакторе.

Для изготовления исследуемого образца отбирают 10 мг исследуемого вещества — тонкий однородный порошок с размерами крупинок 0,1-0,2 мкм.

Затем исследуемое вещество наносят из взвеси в ацЕтоне на подложку из слюды фторофлогопита, имеющую собственную концентрацию 1.10 "эг/r. Толщина слоя наносимого вещества

0,2 мг/см ., что несколько ниже 1100 . среднего пробега осколков деления.

Далее образец площадью 2 см покрывают сверху тонкой фольгой из слюды фторофлогопита с целью предотвращения повреждения исследуемого слоя и возможности его загрязнения урансодержащей пылью.

В качестве стандартного образца используют полевой шлат природного происхождения, в котором отношение концентрации 02 " и 0 гэ было 0,00715

Изготовление стандартного образца производят аналогично исследуемому, размеры и форма образцов также аналогичными. гэз

Наведенную гамма-активность в

М измеряют в одинаковой геометрии с помощью германиевого детектора.

При этом для уменьшения погрешности статистику отсчетов доводят до

400-500.

Для подсчета плотности треков образцы .травят в 10Ж-ном растворе

HF и используют микроскоп. Погрешность этих измерений не превышала «+4X, Таким образом измеряли лишь плотность следов осколков деления

2э

U и интенсивность у-квантов от радиоактивного распада изотопа

8 801

РедактоР П.Горькова Техред Л.Коцюбняк Корректор Л.Пилипенко

Заказ 7084/3 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Нр э- в исследуемом и стандартном образцах. При этом нет необходимости знать вес образцов, а также абсолютную концентрацию урана в стандартном образце. Точность измерения искомого отношения определяется лишь статистическими ошибками, указанными в формуле заявки (при наборе свыше 400 отсчетов в каждом измерении ошибка измерений не пре- 10 вышает +10X), Содержание урана во многих земных и особенно в неземных образцах

24 . находится на уровне 10 - 10. г/r поэтому предложенный способ прямого определения отношения У /U для 2Зв 2З некоторых материалов является единственным.

Использование предлагаемого способа измерения отношения концентрации изотопов Уранв-235 и -238 обеспечивает по сравнению с су- ществующими способами измерение концентраций до уровня 10 г/г.