Счетчик множественности надтепловых нейтронов

Назначение

Счётчик множественности надтепловых нейтронов (далее по тексту - счётчик множественности), предназначен для измерений неразрушающими методами массы плутония в контейнерах с металлическим плутонием или оксидом плутония различного изотопного состава.

Описание

Принцип действия счётчика множественности основан на регистрации нейтронного излучения, испускаемого анализируемым образцом, высокоэффективными 3He счётчиками. В счетчике имеются 115 трубок с 3He под давлением 10 атмосфер диаметром 2,45 см и активной длиной 76 см, вставленных в полиэтиленовую матрицу. Число трубок в 1-м (от полости), 2-м, 3м и 4-м кольцах составляет 24, 30, 29 и 32 соответственно. Счетчик имеет 26 счетных каналов, в каждом из которых задействованы от 3 до 6 трубок с 3He, соединенных с каждым каналом усилителя “Amptec”. Большое количество каналов необходимо для уменьшения эффекта мертвого времени. Во внутреннем кольце меньше трубок, приходящихся на каждый канал усилителя “Amptec”, чем во внешнем кольце; разное количество трубок в каналах усилителя “Amptec” используется для выравнивания скорости счета во всех каналах. Между полиэтиленовой матрицей с трубками с 3He и измерительной полостью расположен слой кадмия, который поглощает образующиеся в полиэтилене тепловые нейтроны, предотвращая тем самым их возвращение в измеряемый образец и индуцирование дополнительных актов деления. Сверху и снизу измерительной полости расположены графитовые торцевые заглушки толщиной в 15,2 см, предназначенные для уменьшения утечки нейтронов из полости. В верхней торцевой заглушке имеется отверстие для размещения источника в центре измерительной полости, источник крепится на стержне и опускается через отверстие в полость. Дополнительный слой кадмия окружает полиэтиленовую матрицу с трубками с 3He снаружи, между этим слоем кадмия и стенкой корпуса счетчика находится не менее 5 см полиэтилена; все это служит для защиты счетчика от внешнего радиационного фона. Корпус счетчика сделан из нержавеющей стали. Счетчик укреплен на 4-х колесах и имеет регулируемые опоры для фиксации его в определенном положении.

Счётчик множественности представляет собой стационарный лабораторный прибор. Его конструкция включает в себя следующие основные устройства:

- счетчик множественности надтепловых нейтронов;

- стойка с комплектом регистрирующей и управляющей электроники.

Рисунок 1 - Общий видсчетчика надтепловых нейтронов с обозначением мест нанесения маркировки и мест пломбировки

Программное обеспечение

Управление процессом измерения и обработки выходной информации в приборе осуществляется через компьютер с помощью специального программного пакета. Программным образом осуществляется настройка прибора, оптимизация параметров прибора, управление его работой, обработка информации, печать и запоминание результатов анализа. Во всех частях программы, в которых требуется какой-либо ввод, предусмотрено необходимое установочное значение, принимаемое программой по умолчанию или диапазон в котором задается нужный параметр в соответствии со стандартными методиками. Поэтому, в большинстве случаев для проведения анализа достаточно в методе анализа задать лишь необходимые для определения значения параметров.

На компьютере, через который осуществляется управление процессом измерения и обработки выходной информации в приборе, используется компьютерная программа INCC. Программное обеспечение является защищённым, при входе в программное обеспечение необходимо ввести логин и пароль. Никакие изменения кода программы невозможны.

Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения указаны в таблице 1.

Таблица 1

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных измене-

ний соответствует уровню «С».

Технические характеристики

Таблица 2

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации печатным способом и на заднюю панель счётчика множественностиметодом наклеивания.

Комплектность

Таблица 3

Поверка

осуществляется по документу МП 107.Д4-12 «Счётчик множественности надтепловых нейтронов. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» 03 декабря 2012 г.

Основные средства поверки:

1 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 1307

2011 (№ 106)

Основные метрологические характеристики:

Масса плутония - 2,24 г

Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г

2 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 13082011 (№ 206)

Основные метрологические характеристики:

Масса плутония - 5,51 г

Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г

3 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 1309

2011 (№ 306)

Основные метрологические характеристики:

Масса плутония - 18,28 г

Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г

4 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 13102011 (№ 406)

Основные метрологические характеристики:

Масса плутония - 58,30 г

Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г

5 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 1311

2011 (№ 506)

Основные метрологические характеристики:

Масса плутония - 160,93 г

Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г

Сведения о методах измерений

Методика измерений эффективной массы плутония-240 с применением счетчика множественности надтепловых нейтронов (RENMC), свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № 13/12-01.00276-2008.

Нормативные документы

Техническая документация «Los Alamos National Laboratory», США

Рекомендации к применению

Осуществление деятельности в области использования атомной энергии.