ле 16.8, эта точка ложится на прямую линию, построенную по данным для одиночных контейнеров.

17.2.4Специальные блоки детектирования для контроля элементов быстрых критических стендов

Âбольшинстве случаев для потребителей желательна разработка блока детектирования в соответствии с областью его практического применения. Хотя такая специализация расширяет номенклатуру детекторов, она сокращает время анализа, затраты на градуировку, количество необходимых для этого стандартных образцов и уменьшает шанс возникновения ошибки при анализе. В этом разделе и разделах 17.2.5-17.2.8 дано описание некоторых из специализированных блоков детектирования, разработанных на основе установки HLNCC с использованием той же электроники.

Âбыстрых критических стендах (БКС) блочки металлического плутония

обычно находятся в прямоугольных кассетах размером 5Ч5Ч40 см и желательно контролировать содержание плутония в блочках без извлечения их из лотка. Для этой цели был сконструирован канальный счетчик совпадений ССС (Channel Coincidence Counter) [8], показанный на рис. 17.9.

Ðèñ. 17.9. Изометрическая проекция канального счетчика нейтронных совпадений. Установка используется для анализа лотков с топливом для быстрых критических стендов и стержней со смешанным топливом

Принципиальной особенностью этой установки является наличие канала размером 7Ч7 см, который проходит насквозь по всей длине (97 см) детектора. Этот канал имеет достаточный размер для размещения топливных кассет и лотков стержней БКС, но вполне мал, чтобы обеспечить высокую и приемлемо однородную эффективность по нейтронным совпадениям. Система имеет три верхние

Ðèñ. 17.10. Градуировочный график для одного, двух и трех рядов плутониевых топливных пластин в кассете для быстрого критического стенда

пробки, каждая из которых может быть вынута при необходимости измерений гамма-излучения исследуемого образца. Центральная верхняя пробка, кроме того, используется как держатель источника при градуиров ке детектора.

На рис. 17.10 приведена градуировочная кривая для кассет с пластинами плутония. Данные, использованные для построения этой кривой, были получены с пластинами для плутониевого реактора нулевой мощности ZPPR (Zero-Power Plutonium Reactor) уложенными в один, два и три ряда вместе с матрицей из железа, алюминия, углерода и обедненного урана. При увеличении массы плутония возрастает эффект размножения нейтронов, что приводит к дополнительному увеличению отклика установки. В частности, данные, полученные для трех рядов пластин плутония, показывают увеличение размножения по сравнению с одним или двумя рядами. Стандартная методика поправок на саморазмножение (см. раздел 16.8) может устранить эту разницу. Погрешность при измерении кассет БКС оказалась лучше 1 % при времени измерения 1000 с. Этот счетчик используется для обычных измерений на установке БКС [9].

Счетчик типа "Птичья клетка" был спроектирован для анализа таких же металлических блочков плутония, но было необходимо проводить измерения внутри "птичьей клетки", используемой для хранения и перемещения блочков. Блок детектирования содержит 3He-счетчики, находящиеся внутри полиэтиленового замедлителя, и имеет прямоугольную форму с открывающейся внутренней полостью для размещения цилиндрического контейнера для хранения материала. Отклик нейтронных совпадений демонстрирует увеличение размножения нейтронов при возрастании загружаемой массы ядерного материала. При времени измерения 1000 с были получены точность и сходимость ~1 %. Этот счетчик используется для обычных измерений на установках БКС.

Ðèñ. 17.12. Цилиндрический счетчик нейтронных совпадений для контроля кассет топливных стержней реактора-размножителя на быстрых нейтронах

графия цилиндрического счетчика совпадений, используемого для измерения топливных сборок для быстрых реакторов-размножителей, блок детектирования которого содержит 12 штук 3He-счетчиков, размещенных в полиэтиленовом кольце для замедления нейтронов. Активная длина детектора составляет 1,21 м, так что весь участок топливной сборки, содержащий плутоний, размещается внутри счетчика. Полная эффективность счетчика составляет ~7 %. Первоначальная его конструкция обладала областью равномерной эффективности длиной около 60 см, которая была достаточна для прототипов сборок быстрых реакторов-раз- множителей, имевших меньшие размеры.

Некоторые быстрые реакторы имеют плутониевую активную зону длиной 92 см и используют сборки с массой плутония до 15 кг. Такая загрузка (15 кг плутония) почти в три раза превосходит массу, которая может быть удовлетворительно измерена с помощью традиционного блока электроники, разработанного для счетчика HLNCC. Необходимость измерять сборки полностью с большими загрузками привела к созданию универсального счетчика совпадений для сборок быстрых реакторов-размножителей UFBR (Universal Fast-Breeder-Reactor Counter) [11]. В этом счетчике впервые нашла практическое применение новая быстрая электронная схема регистрации AMPTEK [7].

На рис. 17.13 показан блок детектирования счетчика UFBR с аналоговой секцией электроники, размещенной в верхней части цилиндрического детектора. Длина детектора достаточна для размещения внутри него активной плутониевой зоны сборки. Для получения постоянной чувствительности вдоль активной зоны сборки (92 см) каждый из 12 штук 3He-счетчиков окружен слоем полиэтилена и