Контрольные вопросы

1. Физическая сущность метода определения плотности материалов просвечиванием гамма-излучением.

2. Математический смысл коэффициента b.

3. Количество материалов, достаточное для нахождения коэффициента b

4. Можно ли при выбранных градуировочных материалах определить плотность свинца (ρ = 11340 кг/м³)

2.3. Лабораторная работа № 3 Прохождение излучения через неоднородности в защите

Цель работы - ознакомление студентов с характером распределения интенсивности гамма-излучения, прошедшего через некоторые типы неоднородностей, смоделированных в лабораторных условиях, и определение дифференциальной кратности увеличения поля излучения при наличии неоднородности в защите.

Реальные защитные экраны от излучения ядерно-технических установок обычно включают в себя сложную систему технологических и конструктивных неоднородностей. Примером технологических неоднородностей являются пустоты, усадочные трещины и др., образующиеся в результате изготовления защиты. Конструктивные неоднородности - каналы различного назначение, проемы дверей и наблюдательных устройств, каналы для трубопроводов различного назначения, щели между элементами сборно-разборной защиты и др. Расчет распределения плотности потоков гамма-излучения на внешней поверхности защиты с неоднородностями является сложной задачей.

Экспериментальная установка и методика выполнения работы.

Для получения экспериментального распределения плотности потоков гамма-излучения на внешней поверхности защиты с неоднородностями используется экспериментальная установка, включающая блоки свинцовой защиты, источник излучения в свинцовом контейнере, образцы из бетонных блоков, имеющие различные неоднородности и комплект регистрирующей и электронно-физической аппаратуры.

В качестве источника ионизирующего излучения в работе используются закрытые источники гамма – излучения с радионуклидом ¹³⁷Cs типа ИГ – 8, представляющие собой капсулу в виде цилиндра из нержавеющей стали диаметром 6 мм и высотой 10 мм. Энергия излучения – 0,662 МэВ.

Источники зафиксированы в специальных цилиндрических свинцовых контейнерах-коллиматорах, обеспечивающих строго фиксированное направление гамма-излучение на барьеры из бетонов с различными видами неоднородностей. В других направлениях указанные контейнеры коллиматоры обеспечивают ослабление мощности дозы гамма – излучения до безопасных для экспериментаторов и обслуживающего персонала уровней.

В качестве детектора излучения используется газоразрядный счётчик типа СБТ – 10. Питание счетчика и формирование электрического импульса с заданными параметрами обеспечивает блок включения газоразрядных счетчиков БДПС – 2.

Для измерения числа статистически распределенных импульсов используется шестиразрядный одноканальный прибор ПСО2 – 4.

Основные технические данные ПСО2 – 4.

- емкость счета 10⁶ – 1 импульсов;

- прибор имеет 3 режима работы:

Режим «N» – счет числа импульсов за заданный интервал времени;

Режим «Т» - измерение времени набора заданного числа импульсов;

Режим «проверка» - проверка работоспособности прибора от внутреннего генератора импульсов;

- прибор регистрирует импульсы с максимальной частотой следования не менее 10 МГц в режиме «N» и не менее 400 кГц в режиме «Т»;

- придел допустимой относительной погрешности измерения в режиме «N» не более N (N – зарегистрированное количество импульсов);

- время установления рабочего режима прибора не более 1 минуты.

Блок – схема регистрирующей части установки представлена на рис.2.2.

Рис. 2.2. Принципиальная блок - схема экспериментальной установки

(регистрирующая аппаратура помещена за ограждение из свинцовых блоков).

Детектор излучения легко перемещается вдоль экранов по направляющим. При этом положение источника и детектора строго юстированы по высоте и расположены в одной горизонтальной плоскости.

В работе используются модели блоков со следующими типичными неоднородностями:

Монолитный бетонный экран.