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Título: Dosímetro de neutrón

Inventor/es: Quinby; Thomas C.

Fecha de solicitud: 27 de Julio de 1976

Resumen:
Un método de medir radiación de neutrón dentro de un reactor nuclear está proporcionada. Un sintered cable de óxido está colocado dentro del reactor y expuesto a radiación de neutrón. La radiactividad inducida está medida para proporcionar una indicación de la energía de neutrón y flux dentro del reactor.

Breve sumario:
FONDO DE LA INVENCIÓN

En un reactor nuclear, el neutrón flux y distribución de energía es indicaciones de varias condiciones, el conocimiento del cual es esencial al control del reactor. Dosímetro de neutrón está llevado a cabo por fabricating dosimeters cada cual conteniendo un número sabido de átomos de un dosimeter objetivo nuclide, colocando el dosimeters en varias ubicaciones dentro del reactor, y midiendo la radiactividad imparted al dosimeter por la radiación de neutrón. Estos dosimeters puede contener fissile nuclides cuál, a irradiación de neutrón, forma fragmentos de fisión radioactiva o estables nuclides cuáles son transmuted a radionúclidos a irradiación de neutrón. El por encima de los procesos nucleares son cuantitativos, así que la radiactividad inducida en el dosimeter material de objetivo durante un tiempo de exposición dado es proporcional al neutrón flux y a la cruz-sección para la reacción particular. Desde la cruz-la sección es una función de energía de neutrón, la radiación cuenta índice de expuesto dosimeters es una indicación de ambos el neutrón flux y energía de neutrón. Por colocar dosimeters de varios materiales de objetivo en varias ubicaciones durante el reactor, un perfil o caracterización de núcleo de energía de neutrón y flux puede ser calculado.

Materiales adecuados para dosimeter los objetivos pueden ser cualquier nuclide cuál genera un radionúclido a irradiación de neutrón. Cualquier fissile el material es adecuado porque estos materiales experimentan fisión a exposición a neutrones, produciendo fragmentos de fisión radioactivos característicos. La mayoría de establo nuclides es también adecuado como dosimeter objetivos cuando generan radioactivos activation productos a irradiación de neutrón.

Para proporcionar una representación cuidadosa y reproducible del neutrón flux y energía dentro de un reactor, cada dosimeter tendría que ser de grosor uniforme y contener un número sabido de átomos del objetivo nuclide. Además, el objetivo nuclide tendría que ser uniformemente distribuido durante el dosimeter.

DESCRIPCIÓN DEL ARTE PREVIO

En el arte previo, dosímetro de neutrón estuvo llevado a cabo por colocar dosimeters comprendiendo pequeño (0.02-0.03 interior de pulgada diámetro) selló el vanadio entuba contener polvos de óxido de metal seguro nuclides en varias ubicaciones dentro de un reactor. Los óxidos estuvieron utilizados debido a su estabilidad de temperatura alta, resistencia a oxidación, y compatibilidad con vanadio. El dosimeters era fabricated por a mano cargando los polvos de óxido a los tubos con hypodermic agujas, un tediosos y error prone proceso. La cantidad de pulverizar para ser cargado en cada tubo variado de 0.1 mg. A 8 mg., tan cantidades muy pequeñas de materiales tuvieron que ser manejadas a mano. La exactitud requerida dentro cargando era .+-.1%, un requisito difícil para conocer. Un repetitivo pesando rutinario requiriendo cinco weighings estuvo llevado a cabo tanto antes de que y después de cargar para asegurar exactitud, seguido por weld clausura de los tubos. El weld clausura pérdida causada a menudo de material de polvo, rendering el dosimeter desajustado para uso. La naturaleza radioactiva de algunos polvos de objetivo requirió que el cargando y pesando operaciones ser llevados a cabo dentro cajas de guante, más allá obstaculizando la exactitud del procedimiento. Incluso después del tedioso pesando y cargando proceso, 30- 70% del dosimeters contuvo una cantidad impropia de objetivo nuclide y tuvo que ser rehusado. La unidad costada para el dosimeters era 120$, attributable mayoritariamente al índice de rechazo alto y los costes de trabajo del fabrication proceso.

Mientras el análisis de radiación del neutrón puede ser llevado a cabo con muchas cantidades más pequeñas de objetivo nuclides, el requisito de exactitud y los materiales que manejan dificultades necessitate el uso de cantidades materiales en el orden de un miligramo. Mientras las cantidades son insignificantes en el caso de isótopos estables de materiales como Fe, Cu, Ag, etc., representan un gasto significativo cuándo materiales como isótopos de U, Pu, Np, etc., está utilizado. Además, algunos nuclides era inadecuado para aplicaciones de dosímetro porque su neutrón activation los productos eran demasiado radioactivos. Aparte de presentar un hazard a personal, la radiación cuenta índice de cantidades como grandes cuando 1 mg. Era demasiado alto para ser quantitatively midió. Ha hasta ahora no sido práctico de utilizar diluciones de tales óxidos porque tampoco uniformidad de composición ni uniformidad de distribución de los materiales dentro del dosimeter los tubos podrían ser asegurados. Una limitación más lejana en la arte previa era que seguro nuclide los óxidos no podrían ser utilizados porque eran incompatibles con el material de alojamiento del vanadio.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

es un objeto de la invención presente para proporcionar un método de medir radiación de neutrón qué elimina el uso de polvos como dosimeter materiales de objetivo.

Es un objeto más lejano para proporcionar un método qué reduce el requisito para repetitivo pesando de dosimeters.

Es un objeto más lejano para reducir el requisito para radioisótopos caros como dosimeter material de objetivo.

Es un objeto más lejano para eliminar el requisito para dosimeter alojamientos dentro muchos casos.

Es un objeto más lejano para proporcionar un neutrón dosimeter cuál comprende un extruded sintered cable de óxido encapsulated dentro de un co-extruded alojamiento.

Estos y otros objetos están cumplidos por proporcionar un método para medir radiación de neutrón dentro de un reactor nuclear que comprende colocación un o más extruded sintered cables de óxido del metal que comprenden un dosimeter óxido de objetivo reactor dicho dentro, exponiendo los cables a radiación de neutrón, y midiendo la radiactividad inducida en los cables. Un óxido del dosimeter objetivo nuclide es extruded a un cable y sintered para conseguir densidad más grande. El sintered cable de óxido es fácilmente cortado a longitudes apropiadas y puede ser desplegado como dosimeter material tampoco con o sin un alojamiento. Además, dosímetro con diluciones del dosimeter óxidos de objetivo dentro matriz de óxido del diluyente como Al.sub.2 O.sub.3 o BeO ahora puede ser cumplido utilizando cable extruded del polvo de óxido mixto y sintered. Estos cables de óxido mixtos han sido encontrados para ser suficientemente uniformes para análisis de neutrón cuantitativo.

Nota: Traducción automatizada de una patente publicada en la oficina de patentes de EEUU. Ver texto original