ФОРМИРОВАНИЕ ПОЛЯ ЗАХВАТНОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ ДО 10 МэВ ДЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИБОРОВ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ


DOI: http://dx.doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-3-296-304

Полный текст:


Аннотация

Развитие и распространение техногенных источников высокоэнергетического вторичного гаммаизлучения приводит к ряду прикладных задач радиационной защиты, в которых спектрометрические и дозиметрические измерительные приборы используются в фотонных полях в диапазоне энергий от 4 до 10 МэВ. Целью данной работы являлась проверка возможности формирования эталонных полей захватного гамма-излучения при помощи источника быстрых нейтронов и мишеней из титана и никеля с энергиями до 10 МэВ. Корректная калибровка предполагает наличие в эталонном спектре излучения одиночных линий с известной энергией. До 3 МэВ задача решается при помощи набора радионуклидных источников ОСГИ. Для формирования эталонного фотонного поля с энергиями до 10 МэВ можно использовать захватное гамма-излучение от мишеней из титана и никеля, находящихся в поле тепловых нейтронов. Поток нейтронов с тепловыми энергиями может быть получен замедлением быстрых нейтронов от радионуклидных источников 238Pu-Be, 252Cf, 241Am-Be. В качестве замедлителя нейтронов обычно используются водородосодержащие материалы (полиэтилен и парафин). Коллиматор тепловых нейтронов установки поверочной нейтронного излучения (УПН-АТ140, УП «АТОМТЕХ») формирует пучок от радионуклидного источника со значительной составляющей нейтронов тепловых энергий. Размещение мишеней в канале коллиматора позволило получить поле гамма-излучения с характерными для материала мишени энергиями. Экспериментальные спектры получены на спектрометрическом блоке детектирования БДКГ-19М NaI(Tl) 63 × 160 мм с нелинейной характеристикой преобразования канал-энергия в диапазоне до 10 МэВ. На спектрах хорошо различимы основные линии захватного излучения от водорода, титана и никеля. В качестве дополнительной фильтрации предложено использовать отражатель нейтронов из полиэтилена и свинцовые диски. Показано, что размещение дисков из свинца в коллиматоре перед мишенью позволяет фильтровать весь спектр, при этом незначительно ослабляя излучение именно от мишени. На основании теоретических и экспериментальных данных подтверждена возможность калибровки спектрометров гамма-излучения в диапазоне до 10 МэВ в поле мгновенного захватного гамма-излучения. 


Об авторах

Д. И. Комар
«АТОМТЕХ» УП
Беларусь

Адрес для переписки: Комар Д.И. – УП «АТОМТЕХ», ул. Гикало, 5, 220005, г. Минск, Беларусь  e-mail: damiankomar@yandex.ru



Р. В. Лукашевич
«АТОМТЕХ» УП
Беларусь


В. Д. Гузов
«АТОМТЕХ» УП
Беларусь


С. А. Кутень
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь


Список литературы

1. Nakashima, Y. Gamma-Ray Energy Spectra Observed around a Nuclear Reactor / Y. Nakashima, S. Minato, M. Kawano // Journal of Radiation Research. – 1971. – Vol. 12, no. 4. – P. 138–147.

2. Itsumasa, U. Systematics of Gamma-Ray Energy Spectra for Classification of Workplaces around a Nuclear Facility / U. Itsumasa, T. Tadashi // J. Jpn. Health Phys. Soc. – 1985. – Vol. 3. – P. 1440–1443.

3. Беланова, Т.С. Радиационный захват нейтронов / Т.С. Беланова, А.В. Игнатюк, А.Б. Пащенко. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 248 с.

4. Bermann, F. ed. Capture Gamma Ray Beam for the Calibration of Radioprotection Dosemeters between 5 and 9 MeV / F. Bermann [et al.] // Radiation Protection Dosymetry. – 1990. – Vol. 30. – P. 237–243.

5. Troubetzcoy, E. Complication of Information on Gamma-Ray Spectra Resulting from Thermal-Neutron Capture / E. Troubetzcoy, H.A. Goldstein. – Oak Ridge National Laboratory, 1960. – 78 p.

6. Kroupa, M. Wide energy range gamma-ray calibration source / M. Kroupa, C. Granja, Z. Janout // Journal of Instrumentation. – 2011. – No. 6. – 12 p.

7. Rogers, J.G. A 7–9 MeV isotopic gamma-ray source for detector testing / J.G. Rogers, M.S. Andreaco, C. Moisan // Nuclear Instruments and Metods in Physics Research. – 1998. – Vol. 413. – P. 249–254.

8. Briesmeister, J.F. ed. MCNP-A General Monte Carlo N-Paticle Transport Code, Version 4В. / J.F. Briestmeister. – Report LA-12625-M.-Los Alamos. – NM : Los Alamos National Laboratory, 1997. – 736 p.

9. Комар, Д.И. Монте-Карло моделирование метрологических характеристик установки поверочной нейтронного излучения УПН-АТ140 / Д.И. Комар, С.А. Кутень, В.Д. Гузов // Экологический вестник. – 2016. – № 3 (37). – C. 54–61.

10. Choi, H.D. Database of promt gamma-rays from slow neutron capture for elemental analysis / H.D. Choi, R.B. Firestone, R.B. Lindstorm. – Vienna : International atomic Energy Agency, 2006. – 252 p.

11. Kopecky, J. Ed. Atlas of Neutron Capture Cross Sections/ J. Kopecky. – Vienna : International atomic Energy Agency, 1997. – 370 p.

12. Машкович, В.П. Защита от ионизирующих излучений / В.П. Машкович, А.В. Кудрявцева. – М: Столица, 2013. – 494 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Комар Д.И., Лукашевич Р.В., Гузов В.Д., Кутень С.А. ФОРМИРОВАНИЕ ПОЛЯ ЗАХВАТНОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ ДО 10 МэВ ДЛЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИБОРОВ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ. Приборы и методы измерений. 2016;7(3):296-304. DOI:10.21122/2220-9506-2016-7-3-296-304

For citation: Komar D.I., Lukashevich R.V., Guzov V.D., Kutsen S.A. NEUTRON CAPTURE GAMMA RAY FIELD WITH ENERGY TO 10 MeV FOR METROLOGICAL SUPPORT OF RADIATION PROTECTION DEVICES. Devices and Methods of Measurements. 2016;7(3):296-304. (In Russ.) DOI:10.21122/2220-9506-2016-7-3-296-304

Просмотров: 762

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)