Способ определения дозы нейтронов Советский патент 1987 года по МПК G01T3/00 G01T1/08 

Изобретение относится к области ядерной физики, в частности к способу обработки ядерных фотоэмульсий при определении дозы нейтронов с целью осуществления индивидуального дозиметрического контроля на существующих ядерно-физических установках.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения нейтро- нов в интервале энергии О,5-20 МэВ путем уменьшения влияния фона,, обусловленного слабоионизирующим излучением, и увеличение чувствительности при регистрации низкоэнергетических протонов отдачи.

Действие лимонной кислоты основано на уменьшении активной части про-- являющегося вещества, что сказывается на некотором снижении скорости пр цесса проявления в целом. Эффект от введения КВг сводится к торможению скорости индукционного периода проявления, в первую очередь, скрытого изображения, образованного слабоиони- зирующим излучением. Однако только совместное действие лимонной кислоты и КВг является зффективньп средством достижения дискриминации различных видов излучения, что позволяет изба-- виться от постороннего высокоэнергетического фона и надежно оценить дозу радиации, обусловленную быстрыми нейтронами заданных энергий. Экспери

ментально установлено такжеg что благодаря двухтемпературномзг реукиму проявления удается четко раз.пичить 3-5 мм треки малоэнергичных протонов отдачи и учесть их вклад в су 4марную дозу радиации, что практичес1си недо- стижимо в прототипе.

С целью определения оптимальных значений концентраций лимонной кислоты и КВг, необходимых для выявления в процессе проявления интересующих нас быстрых нейтронов 5 в интервале энергии 0,5-20 МэВ эмульсионные пленки типа Ж-20 экспонирзпот протонами с Е 32 МэВ, По данному способу эмульсионные пленки помещают в амидо- ловый проявитель с соответствующими максимальной величине задаваемой энергии протона (20 МэВ) концентрациями лимонной кислоты и КВг. По окончании фотографич.еской обработки путем измерения в микроскоп остаточного пробега проявившихся следов протонов определяют по известно й зависи5

5 о

ост f №) величину энергии

5

0

5 о 5

мости RJ

проявившихся протонов.

Пример. В амидоловый проявитель вводили лимонную кислоту и КВг в количествах 2 и 5 г/л соответственно. Пленка с нанесенным на нее 20- микронным слоем эмульсии типа МК, экспонированная протонами с Е 32 МэВ под углом 0-2°,. проявлялась в данном проявителе по двухтемпературному режиму в холодной (+5 С) и тепловой стадиях (24 С), По окончании фотографической обработки наблюдали в микроскоп сокращение остаточного пробега протонов по сравнению с их пробегом в контрольных слоях. Так, для К-ост 1940 МК ,по указанной зависимости определяли значение энергии, составляющей 20 МзВ- что и принималось за величину достигнутого энергетического порога регистрации протонов от- дачи.

Одновременно с ЭТРГМ калибровочным слоем проявл-яли в аналогичных условк-- ях пленк.у из той же партии, экспонированную в характерном для Серпуховского ускорителя смешанном -/ нейтронном дозовом поле. При подсчете числа треков в слое зргаче-- ние флюенса. протонов отдачи N 8,14 xlO частиц/см ; -.в то время, как в контрольном слое (обрабатываемом в проявителе без каких-гмбо добавок) флюенс составил 1,, частиц/см . Полз ченное уменыпениз ф/лоенса за счет числа ,непроявив;лихся высокоэнергичных треков подтзе эдилось и измерением оптической плотности (Д слоев, проводимьм с помощью дeнcитo eтpa типа ДФЭ-10« Сравнение полученных результатов показало снргжение Д в рабочих слоях на 37%5 что повышает достоверность показаний фотодозиметра.) соответствующих реальным дозам облучения, обусловленных только нейтронами в интервале Е 0,5-10 МэВ,

Экспериментально было установлено, что получение энергетического порога регистрации нейтронон, равного 20 МэВ, достигается введением конкретных концентраций лимонной кислоты и КВг, выбор значений которых обусловлен критерием, приведенным в таблице,.

Из таблицы видно, что наиболее целесообразно для получения необходимого энергетического порога регистрации быстрых нейтронов использовать

концентрации KBr и лимонной кислоты 5,0 и 2,0 г/л соответственно.

Использование предложенного способа обеспечивает повышение достоверности результатов индивидуального контроля за счет уменьшения методической погрешности благодаря созданию энергетического порога, обрезающего высокоэнергйчные адроны и у фон.

Снятие указанного фона чрезвычайно важно для полного учета коротко- пробежных (3-5 мк) следов протонов отдачи, практически не поддающихся просчету в прототипе, в то время, как их количество пренебречь нельзя. Измерения числа протонов с ,5 МэВ в объеме 2,26-10 см эмульсии в рабочих и контрольных слоях показано увеличение просчитьшаемых следов с 9 до 7, что составляет около 50%. Использование предложенного способа позволит успешно применить тонкослойную ядерную реакцию эмульсии для осуществления надежного индивидуального радиационного контроля за облуча- емостью персонала высокоэнергичньпс ускорителей, а также термоядерных установок.

Формула изобретения

Способ определения дозы нейтронов для проведения ин,дивидуального дозиметрического контроля с помощью фото эмульсионных пленок, основанный на

Редактор Т. Иванова

Составитель С. Кондратенко

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 4938Тираж 729Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

экспонировании их в исследуемом доз- ном поле, фотографической обработке в проявителе, подсчете числа треков протонов отдачи, по которым судят о дозе нейтронов, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности измерений нейтронов в интервале энергий 0,05-20 МэВ путем уменьшения влияния фона, обусловленного слабоионизирующим излучением, и увеличения чувствительности при регистрации кизкоэнергетических протонов отдачи, в качестве проявителя используют амидоловый проявитель, содержащий лимонную кислоту и Or в количествах 2 и 5 г/л соответственно, и проявляют пленку по двухтемператур- ному режиму.

20

25

0

5

15 25

15 5 24 5 20 5

6

4

2,5 1,5 2,0 2,0 2,0

1180 2800 1940 1250 2500

Изобретение относится к способу определения дозы нейтронов с помощью ядерных фотоэмульсий и может быть использовано для индивидуального дозиметрического контроля. Целью изобретения является повышение достоверности определения дозного поля. Цель достигается тем, что экспонированную в исследуемом дозном поле фотопленку обрабатывают по режиму двухтемпера- ту рного проявления в амидоловом проявителе, содержащем дополнительно лимонную кислоту и бромистый калий в количествах 2 и 5 г/л соответственно . Действие лимонной кислоты .согласно данному предложению основано на уменьшении активной части проявляющего вещества, ; что сказывается на некотором снижении скорости процесса проявления в целом. Эффект от введения бромистого калия сводится к торможению скорости индукционного периода проявления, в первую очередь скрытого изображения, -образованного слабоионизирующим излучением. Совместное действие лимонной кислоты и КВг обеспечивает дискриминацию различных видов излучения, что позволяет избавиться от постороннего выеокоэнергетического фона и надежно оценить дозу радиации, обусловленную быстрыми нейтронами, 1 табл. Ш (Л с к 00 СП со OD ел