---

При поверке радиометров тепловых нейтронов расчетные зна­чения ф_т сравнивают с разностью средних значений показаний

радиометра без кадмиевого экрана фб/са и с кадмиевым экра­ном Феа •

Кадмиевый экран устанавливают примерно на середине рас­стояния между передними поверхностями блока детектирования и источника нейтронов.

Диапазон измерений радиометров быстрых и промежуточных нейтронов, предназначенных для измерения плотностей потоков от 2,5-10⁴ до 10⁹нейтр./(с-м²), определяют на установке типа УКПН-1 с коническим коллиматором и с источниками быстрых нейтронов 23sp_u_ _а _в_Єі 2зэр_и__а _в_Єі 2iop₀__a_Be, ²⁵²Cf, а радиометров промежуточных нейтронов — с источником ¹²⁴Sb—у—Be. Измене­ния плотности потока на установке типа УКПН-1 следует дости­гать изменением расстояния между детектором и источником в диапазоне 0,4—2,5 м и заменой источников.

Среднюю энергию нейтронов из коллиматора Е_к вычисляют по формуле

— cEq,

где Ео — средняя энергия нейтронов из источника;

с — коэффициент, учитывающий уменьшение средней энер­гии нейтронов из источника благодаря рассеянию в кол­лиматоре, равной 0,89±0,09 для ²³⁹Ри—а—Be и 2iopo—а —Be источников, и 0,93 для ²⁵²Cf.

Расстояние 7? в метрах для заданной плотности потока быст­рых (промежуточных) нейтронов ф должно быть рассчитано по формуле

<²>

где Л в — коэффициент, учитывающий увеличение плотности по­тока нейтронов за счет отражения коллиматором.

Значения Кб приведены в табл. 2;

6д_б — погрешность определения коэффициента Кб , равная 8% при доверительной вероятности 0,95.

Остальные обозначения те же, что и в формуле (1).

Таблица 2

Поверку радиометров тепловых или быстрых нейтронов в кол­лимированном пучке проводят в последовательности, приведенной ниже.

Выбирают тип изотопного источника. Определяют допускаемое минимальное расстояние между центром источника в установке типа УКПН-1 и передней поверхностью детектора и положение эф­фективного центра детектора по методике, описанной в справочном приложении 1. Задаются требуемыми значениями плотности пото­ка нейтронов и рассчитывают соответствующие им значения рас­стояний R+Яэфф. Для каждого расстояния проводят заданное число измерений п(п>3). Находят среднее арифметическое этих измерений и сравнивают с расчетными значениями плотности по­тока нейтронов.

При поверке радиометра тепловых нейтронов дополнительно проводят п(/г>3) измерений с кадмиевым экраном и вычисляют разность между результатами измерений без кадмиевого экрана и с экраном. Определяют погрешность измерения.

Отклонение поверяемых точек диапазона измерений не должно превышать по абсолютной величине значений, указанных в пас­порте на радиометр.

шаровой замедлитель из полиэтилена диаметром 190 мм с до­пускаемым отклонением минус 0,5 мм, с цилиндрической полостью в центре диаметром 58,5 мм с допускаемым отклонением плюс 0,4 мм и высотой 123±0,5 мм, в которую помещают образцовый источник нейтронов;

образцовый ²³⁹Ри— а—Be источник нейтронов (как исключе­ние допускается применять аттестованный ²¹⁰Ро—а—Be нейтрон­ный источник);

кадмиевый экран толщиной 1 ±0,1 мм, диаметр которого дол­жен быть на 10 мм больше либо диаметра шарового замедлите­ля, если размеры последнего превышают диаметр детектора, либо диаметра детектора, если этот размер превышает диаметр шаро­вого замедлителя;

градуировочную линейку;

пересчетный блок.

Схема расположения источника и кадмиевого экрана радиомет­ра тепловых нейтронов на градуировочной линейке при поверке приведена на черт. 1.

Максимальное отклонение центра шарового источника и кадми­евого экрана при измерениях не должно превышать 5 мм от про­должения оси блока детектирования

.

П

/—изотопный источник быстрых нейтро; нов; 2 — шаровой замедлитель; 3—кадмиевый экран; 4—блок детектирования; 5—градуи­

ровочная линейка

ри проверке следует за­даться значением плотности потока тепловых нейтронов <р_т.

З

Черт,. 1

показаний радиометра N. После

атем расчетным путем оп­ределяют расстояние R от ша­рового источника, на котором создается заданное значение плотности потока. На этом рас­стоянии должен быть выпол­нен закон I//?². На выбранном расстоянии устанавливают блок детектирования поверяе­мого радиометра и определя­ют средние значения из п(м>3) этого между шаровым источником и блоком детектирования уста­навливают кадмиевый экран и вновь снимают /г(/?>3) показаний радиометра и определяют N_K. По результатам измерений вычисля­ют разность показаний радиометра N—N_K.

При поверке проверяют совпадение разности показаний радио­метра N—N_K с рассчитанным значением плотности потока ф_т •

Р

r=

г 4лф

Вэфф>

(3)

асстояние для заданной плотности потока тепловых нейт­ронов ф_т рассчитывают по формуле

где Q_o — полный поток нейтронов изотопного источника, указы­ваемый в паспорте на источник, нейтр./с;

0,693/

Ff — коэффициент, равный е ^т , учитывающий уменьше­ние полного потока нейтронов за счет распада радиоак­тивного изотопа;

t — время, прошедшее со времени последней аттестации ис­точника нейтронов;

Т — период полураспада радиоактивного изотопа; (/ и Т дол­жны быть выражены в одинаковых единицах);

_; отношение полного потока тепловых нейтронов шарово­го источника к полному потоку изотопного источника (для Ри—а—Be и Ро—а—Be источников 7(=0,11 ±7°/а (а=0,95) для шарового замедлителя по п. 5.3.1.2);

R — расстояние от геометрического центра шарового источ­ника до передней торцевой поверхности блока детек­тирования, м; ■

/?»ФФ — расстояние от передней поверхности блока детектирова­ния до эффективного центра детектора, м.

Изотопные нейтронные источники следует располагать так, чтобы их ось симметрии была параллельна передней поверхности детектора поверяемого радиометра. Кадмиевый экран устанавли­вают приблизительно на середине расстояний между источником и детектором.

Поверку проводят не менее чем в трех точках каждого подди­апазона (0,3; 0,5; 0,8 конечного значения шкалы поверяемого ра­диометра) при соблюдении для каждого поддиапазона последо­вательности, приведенной ниже.

Выбирают тип изотопного источника, при помощи которого должна быть проведена поверка радиометра.

Определяют положение эффективного центра детектора и до­пускаемое минимальное расстояние R_min между геометрическим центром шарового источника и передней торцевой поверхностью блока детектирования по методике, описанной в справочном при­ложении 1. По положению эффективного центра вычисляют зна­чение Яэфф ■ Значения Rmm и 7?эфф Для данного помещения до­статочно определить раз для радиометра каждого типа и источ­ника или взять из НТД на радиометр.

Задаются максимальным значением плотности потока тепло­вых нейтронов фшах > которое должно быть приписано конечному значению шкалы радиометра N max.

Из соотношения (3) определяют расстояния ^+7?_эфф, при ко­торых значения плотности потока тепловых нейтронов, создавае­мого шаровым ИСТОЧНИКОМ, равны 0,3 фтах, 0,5 фтах И 0,8 фтах РАС­СТОЯНИЯ. Плотности потока, соответствующие этим значениям, обозначают через Ro,з; Ro,з и Rо,8.

Устанавливают блок детектирования поочередно на расстоя­ниях Ro,3', Ro,з и Ro,$ и для каждого расстояния через равные промежутки времени, которые должны быть в 2—3 раза больше постоянной времени поверяемого радиометра, снимают по п(п>3) показаний радиометра в делениях шкалы N і при измерениях без кадмиевого экрана и N_Ki при измерениях с экраном.

В тех случаях, когда постоянная времени велика (более 3 мин), допускается, как исключение, снимать показания прибора через промежутки времени, равные значению постоянной времени радио­метра.

Вычисляют средние значения показаний радиометров, соот­ветствующие выбранным расстояниям по формуле

п
_ ^2Ni

, (4)

и разности этих средних значений по табл. 3.

Если окажется, что при выбранном расстоянии (обычно при /?о,в) для получения разности показаний радиометра N—N_к ве­личину Ni необходимо измерять на следующем поддиапазоне ра­диометра, то такие измерения достаточно провести в двух точ­ках, соответствующих расстояниям Ro,з и R о,5 •

Для снижения погрешности определения разности показаний радиометра (N—N_K) пользуются следующим способом. При выб­ранных расстояниях 7?о,з; Ro,5 и Ro,8 необходимо определить кадмиевое отношение R са, равное отношению показаний радио­метра при измерениях без кадмиевого экрана и с экраном. Пока­зания радиометра в этом случае необходимо определять не по шкале стрелочного прибора, а по пересчетному блоку, подключа­емому к выводу радиометра, измеряя в течение одинакового вре­мени число импульсов М и М_к без кадмиевого экрана и с экра­ном соответственно. Тогда Rea—тт~- Зная кадмиевое отношение,

Мк

при поверке радиометра достаточно определять показания прибо­ра N при измерениях без кадмиевого экрана и находить разно­сти N—N_K из соотношения

(5)

Такая методика применима в случае, если R а >3.

Радиометры с основной погрешностью, большей 20%, допуска­ется поверять в одной точке поддиапазона (0,5—0,8 конечного значения шкалы).

Сравнивают измеренные значения показаний радиометра с расчетными значениями плотности потока тепловых нейтронов. Если измеренные значения с учетом погрешности поверки, рас­считанной по методике, указанной в п. 6.4.4, не совпадают с рас­четными, то радиометр в обращение не допускают.

У радиометров некоторых типов предусмотрена возможность изменения чувствительности при помощи органов управления. Тог­да при поверке чувствительность радиометра подстраивают в пределах, указанных в НТД на радиометр конкретного типа. Ес­ли после такой подстройки измеренные значения с учетом погреш­ности измерений не совпадают с расчетными, поверяемый радио­метр в обращение не допускают.

При расстоянии между источником и детектором R, превыша­ющем 2 м, следует учитывать эффект поглощения и рассеяния тепловых нейтронов в воздухе. В этом случае действительное зна­чение плотности потока нейтронов определяют умножением плот­ности потока нейтронов <р_т на поправочный коэффициент F₆, вы­числяемый по формуле

(6) где S — макроскопическое сечение поглощения и рассеяния тепло­вых нейтронов в воздухе, равное 5,7±0,3-10^-2 1/м.

Таблица 3

Р

Расстояние

*0,3

*0,5

*0,8

азность средних значений показаний
радиометра, деления шкалы

(N-N_K)₀₃

(n-n_k)₀'₅

(N-N_K)_Ofi

При определении диапазонов измерений радиометров проме­жуточных и быстрых нейтронов в широком пучке применяют изо­топные источники нейтронов.

При поверке радиометров необходимо иметь:

набор изотопных источников промежуточных или быстрых ней­тронов;

экранирующий конус;

градуировочную линейку;

пересчетный прибор.

При поверке применяют источники ²³⁹Ри—a—Be, ²³⁸Pu—а—Be, ²⁵²Cf, для специальных работ ²¹⁰Ро—а—Be.

Допускается использовать при поверке радиометров по проме­жуточным нейтронам фотонейтронные источники ¹²⁴Sb— у—Be, по быстрым нейтронам — ²²⁶Ra—?—Be, ²⁴Na—у—Be, ²⁴ Na—у—D и изотопные источники быстрых нейтронов, аттестованные в орга­нах государственной или ведомственной метрологической службы.

При поверке задаются значением плотности потока промежу­точных или быстрых нейтронов ф, при которых должна быть- проведена поверка. Затем определяют расчетным путем расстоя­ние R от источника, на котором может быть создана заданная плотность потока ф . На этом расстоянии должен быть выполнен закон 1/R². На выбранном расстоянии устанавливают блок детек­тирования поверяемого прибора и_определяют средние значения из /г(п>3) показаний радиометра N.

При поверке проверяют совпадение показаний радиометра с рассчитанным значением плотности потока ф.