2 Часть Рабочее задание
Измерить мощность эквивалентной дозы Pu--Be источника нейтронов.
По результатам измерений определить дозовый состав данного источника по мощности эквивалентной дозы.
Порядок выполнения работы.
1. Подготовка приборов и проведение измерений.
Для выполнения работы использовался тот же дозиметр – ДКС-96: для измерения мощности эквивалентной дозы фотонов с датчиком БДКС-96, а для нейтронов – БДМН-96 с замедлителем.
В работе использовался Pu--Be источник нейтронов. Нейтроны образуются при взаимодействии альфа-частиц, испускаемых при распаде ядра Pu, с ядрами Be. В реакции образуется ядро углерода, нейтрон. Нейтроны, образующиеся в реакции, в основном быстрые (энергия 0,110 МэВ). В реакции также образуются гамма-кванты с энергией около 4,5 Мэв. Так как источник при измерениях располагается в защитном парафиновом контейнере, то в нейтронном спектре появляются нейтроны меньших энергий вплоть до тепловых (0,025 эВ).
После размещения нейтронного источника в измерительном контейнере датчик прибора был расположен на расстоянии 15 см от среза контейнера (отсчет вести от эффективного центра детектора).
Измерено значение мощности эквивалентной дозы трижды. Результаты занесены в таблицу 3.3.
Выключен пульт ДКС-96. Отсоединен датчик БДКС-96 и подсоединен датчик БДМН-96 с замедлителем. Включен дозиметр. Через 5 минут прибор готов к работе.
Датчик был расположен перед источником таким образом, чтобы расстояние от среза контейнера до центра сферы замедлителя равнялось 15 см.
Измерена мощность эквивалентной дозы нейтронного излучения. Измерения проведены трижды: показания снимались, когда результат погрешности, индицируемый на экране, был равен 6%. Результаты занесены в таблицу 3.3.
Для оценки мощности эквивалентной дозы тепловых нейтронов между срезом контейнера и датчиком был помещен кадмиевый экран и измерения повторились согласно пункту 5.
Таблица 3.3
-
Nизм
H, мкЗв/ч
Hн, мкЗв/ч
Hн, Cd, мкЗв/ч
1
3.6 (4%)
44.023
41.521
2
3.7 (4%)
42.381
38.971
3
3.7 (3%)
42.073
42.124
3.67
42.83
40.87
2. Обработка результатов.
Проведен расчет мощности эквивалентной дозы по формуле:
Оценена мощность дозы тепловых нейтронов:
Рассчитан вклад в суммарную мощность дозы каждой компоненты излучения: быстрых, тепловых нейтронов и фотонов:
,
%.
Таблица 3.4
Фотоны |
|
8% |
Быстрые нейтроны |
|
88% |
Тепловые нейтроны |
|
4% |
Заключение
Произведено ознакомление с устройством ионизационной камеры, а также градуировка рентгенметра на её основе. Установлено, что цена деления увеличивается с ростом мощности эквивалентной дозы. Определена погрешность дозиметра ДКС-96 при измерении мощности эквивалентной дозы гамма-излучения. Средняя погрешность составила 31%.
Проведено измерение мощности эквивалентной дозы смешанного излучения гамма-квантов, медленных и быстрых нейтронов. Установлено, что наибольший вклад в общую дозу вносят быстрые нейтроны.
Кадмий имеет большое (2,3103 барн) сечение захвата тепловых нейтронов, поэтому при толщине фильтра 1 мм кратность ослабления достигает 108 раз, т.е. за фильтром тепловых нейтронов практически нет.