Способ неразрушающего контроля распределения @ -излучающего нуклида в образцах Советский патент 1990 года по МПК G01N23/00 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов с использованием их собственного излучения и может применяться для контроля распределения - -излучающего нуклида в образцах.

Цель изобретения - повьш:ение экс- прессности при контроле поверхностнььх слоев образцов.

На чертеже показан график распределения изотопа /jn в абзаце плутония, измеренного предлагаемым способом.

Способ осуществляют следующим образом.

При помощи полупроводникового

г

спектрометра измеряют не менее дву-х потоков аналитических ог-кваитов различных энергий с торца исследуемого образца, испускаемых искомым радионук лидом, -.-кванты различной энергии из-за различной проникающей способно(Л

сти несут информацию о содержании данного радионзу-клида с различной глубины образца. Для перехода от потоков у-квантов к распределению радионуклида по длине образца предварительно проводят измерение потоков -м-квантов с этими же энергиями с торг/а контрольного образца с равномерным и известным распределением искомого радионуклида. Для того, чтобы избавиться от влияния формы и размеров торцов образца при измерении используется коллиматор. Если зависимость содержания искомого радионуклида по длине образца х-С/х/ представить в виде полинома (п-1), где п - число аналитических з -линий

п искомого радионуклида С(х) 5 Ах

J

XX 5 то значение коэффициентов полинома А - находят из решения системы линейных уравнений с и неизвестными, которая записывается в матричном виде

СП

О

оо

М А К,

где матричные элементы

В таблице приведены результаты измерения скоростей счета I g,. с энергией EJ в пиках полного поглощения у-из- лучения Ат.

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов с использованием их собственного излучения и может применяться для контроля распределения γ - излучающего нуклида в образцах. Цель изобретения - повышение экспрессности при контроле поверхностных слоев образцов или образцов малой толщины. Для этого производят спектрометрическое измерение коллимированных потоков γ-излучения нуклида не менее чем двух энергий с направления искомого распределения от исследуемого и контрольного образцов. По результатам измерений с помощью аналитической процедуры рассчитывают искомое распределение. 1 табл., 1 ил.

и

(J-1)

.п.

J а/-

1

ju.- линейный коэффициент ослабления

i-й у-линии в образце; элементы вектора А : А:

элементы вектора К : К; - С

где С,

ю

-0содержание искомого радионулида в контрольном образце; скорости счета в пиках полного поглощения i-й аналитической -у -линии соответственно от анализируемого и контрольного образцов. Значения р,определяют или экспе- риментально или расчетным путем, если известен состав образца, а содержание в нем искомого радионуклида существенно не влияет на величину и-

Распределение радионуклида по длине образца чаще всего имеет сложный вид и для его корректного описания требуется полином не менее 2-й или 3-й степени, т.е. необходимо измерять потоки не менее трех или четырех у- линий искомого радионуклида.

Пример. Контролируют распределение содержания д „д длине образца плутония. При помощи полупровод никового - --спектрометра регистрируют скорости счета в пиках полного поглощения л-излучения Аю с энергиями 60, 125, 335, 662 и 722 кэВ. Исследования проводят с использованием образ ца плутония диаметром 6 мм и длиной 12 мм с неравномерно распределенным по длине этого образца Ат. Такой образец обеспечивает слой полного на- сьщения для г-излучения с энергией до 670 кэВ. Идентичньй контрольный образец имеет равномерное распределение Am по.длине, составляющее С 2,03+0,05%.

При измерениях используется- колли- матер диаметром 6 мм, ослабляющий кадмиевый фильтр, и полупроводниковьй детектор типа ДГДК-63Б. ,

В соответствии с предложенным способом измеряют потоки у-излучения Ат с энергиями 60, 335 и 662 кэВ с торцов Kai исследуемого, так и контрольного образцов за 1000 с.

Исходя из того, что измеряют потоки рех -линий , распределение его содержания по длине образца х представляют в виде С(х) А, + + А2 . X + АЗ . х .

Используя данные таблицы, значение Ср и известные значения линейных коэффициентов ослабления для плутония, можно записать систему из трех линейных уравнений

, А,+0,0741 AJ +0,011 -АЗ 1,22 А,+ 1,23 -А, + 3,03 -АЗ 1,14 lA,+4,03 -А, + 32,5 АЗ 1,06

относительно коэффициентов полинома.

Решая ее, получают значение А ,

1,22 -А,, -0,0688 и АЗ 0,00368.

Следовательно, С(х) 1,22 - 0,0688 .х+0,00368 -х2, где значения х вьфажены в .мм. .

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля распределения у.-излучающего нуклида в образцах, заЬмочающийс я в измерении коллимированньтх пото.ков у-излучения нуклида от контрольного обр а зца с рдвно 1ёрнь1м известным распределением нуклида и исследуемого образца с по - верхностными плотностями, соответствующими полного поглсщеная даа - излучения нуклида, о т л н ч в ю щ и и с я тем, что, с цеяею mmtip шения экспрессное ти при конзфозхз поверхностных слоев образцов-, ире«э «- дят измерение потоков г-иэлучения нуклида не менее чем двух энергий с напрааяения искомого распределения и по результатам измерений рассчитывают искомое распределение.