Определение подкритических состояний размножающих сред методом нейтрон-нейтронных совпадений

• Автор: Дулин, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. Измерение подкритических состояний размножающих сред

методом совпадений.

1.1. Метод калифорниевой камеры.

1.1.1. Импульсный а метод.

1.1.2. Интегральный метод.

1.2. Метод Росси альфа метод нейтрон нейтронных совпадений.

1.2.1. Временное Росси а распределение.

1.2.2. Определение умножения нейтронов интегральный метод.

Глава И. Пространственные эффекты в методе нейтрон нейтронных совпадений.

2.1. Пространственные эффекты в неразмножающих средах.
2.2. Пространственные эффекты в размножающих средах.
2.2.1 рос граиствсшю корреляционный фактор Опь
2.2.2 Пространственно корреляционный фактор п.
Глава III. Экспериментальная проверка метода нейтрон нейтронных совпадений.
3.1. Установка с использованием сцинтилляционных детекторов быстрых нейтронов.
3.1.1. Технические средства измерительно вычислительного комплекса ИВК.
3.1.2. Программное обеспечение.
3.1.3. Гсометрия эксперимента.
3.1.4. Проверка работы установки.
3.2. Установка с использованием Не 3 счетчиков.
3.2.1. Амплитудное распределение импульсов Не 3 счетчиков.
3.2.2. Временные характеристики аппаратуры.
3.2.3. Автокорреляционный режим.
3.2.4. Проверка автокорреляционных режимов Россиа с а, п источником.
3.2.5 Проверка работы установки.
Глава IV. Измерение умножения нейтронов.
4.1. Измерение умножения в блоках металлического плутония.
4.2. Измерение умножения в блоках металлического урана и двуокиси
урана.
4.3. Измерение умножения в сборке БФС .
4.4. Измерение умножения на КС МАТР 2.
4.5. Проверка пространственных эффектов с двумя источниками калифорния.
Глава V. Анализ результатов измерений.
5.1. Анализ результатов измерений при неизвестных пространственно корреляционных факторах.
5.1.1 Определение пространственного корреляционного фактора Да
Метод кажущегося умножения.
5.1.2 Пример нахождения пространственног о корреляционного.
фактора 9П2. из эксперимента.
5.2. Сравнение результатов использования пространственно корреляционных факторов Д,1 и Д,2.
Глава VI. Измерение умножения нейтронов в баке жидких
радиоактивных отходов.
6.1. Измерения в емкости приемного бака .
6.1.1 Испытание измерительной аппаратуры
6.1.2 Геометрня измерений
6.1.3 Результаты измерений
6.2 Анализ экспериментальных результатов.
6.2.1 Качественная оценка.
6.2.2 Подбор состава среды.
6.2.3 Сравнение состава среды с экспериментом подбор распределения поглотителя.
6.2.4 Сравнение состава среды с экспериментом подбор источника нейтронов.
6.2.5 Определение умножения мгновенных нейтронов.
Глава VII. К вопросу определения массы делящегося вещества.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В такой установке скорость счета нейтрон - нейтронных совпадений (площадь под мгновенной составляющей зарегистрированного временного распределения Jp) также определяется ис только мгновенными нейтронами от вынужденных делений среды, но и от нейтронов спонтанных делений ядер среды. Скорость же счета такого детектора определяется всеми, в том числе и запаздывающими нейтронами. Таким образом, первой особенностью этого модифицированного метода является сравнительно слабая зависимость значение подкритичности от точности знания рассчитанной значение ? Эф . Так, например, если Дф равно 0,7 и погрешность в её знании составляет ± %, то для детекторов быстрых нейтронов погрешность в определении к для всего его диапазона изменения будет менее i0. Для детекторов нейтронов типа Не - 3 счетчика погрешность в определении к более заметна. Так, погрешность в определении к для к равного 0,5 равна 0,, для к равного 0,9 равна 0,, а для к равного 0, равна 0,,. Второй особенностью этого модифицированного метода является новый подход к учёту пространственных эффектов. Отметим, прежде всего, что использование в эксперименте только интегралов по времени - площади под всей коррелированной составляющей и среднего счета в канале в области некоррелированного фона N означает, что приближения точечной модели, в том числе требование установления постоянной значение а при этом не используются. Кроме того, в отличие от ИНГа, полная площадь под всей коррелированной составляющей находится без труда, поскольку старт ВА производится импульсом от регистрации нейтрона детектором, а не формированием импульса тока в ИГе, который, как правило, сопровождается сетевыми наводками в счетном канате, искажающими временную зависимость спада нейтронной плотности вблизи старта. Процесс получения пространственно - корреляционного фактора для подкритических систем с источником спонтанных делений основан на использовании стационарных неоднородных уравнений переноса для плотности потока всех нейтронов и мгновенных нейтронов. Особенностью метода Росси - а является то обстоятельство, что коррелированные деления (одной цепочки) могут происходить в разных точках среды и чувствительность детектора к положению источника родившихся нейтронов различна. Знание ценности позволяет вычислить поправки, учитывающие конкретную конфигурацию размножающих сред (пространственно - корреляционный фактор, [9]). Однако это справедливо только вблизи критики, когда умножение нейтронов на несколько порядков больше единицы. Z) максимальна в центре среды и минимальна на границе. По мере удаления от критики положение детекторов относительно внесенного источника начинает играть все большую роль. Для расчета чувствительности детектора было предложено [] использовать не решение сопряженного однородного условно - критического уравнения, а решение сопряженного уравнению переноса для плотности потока нейтронов по отношению к скорости счета детектора неоднородного уравнения Фо (*) [] (см. Например, для однородной размножающей среды с цилиндрической симметрией и детектора, находящегося на границе, функция ценности 9а (г>%) максимальна на границе и минимальна в центре среды. Заметим, что само понятие значение эффективного коэффициента размножения нейтронов в слабо размножающих средах является проблематичным. Процитируем популярный учебник [I]: “В элементарной теории реакторов к определяется как отношение числа нейтронов в двух последовательных поколениях, причём процесс деления рассматривается как событие, отделяющее одно поколение нейтронов от другого. В рамках теории переноса получено, что отношение плотностей нейтронов двух последовательных поколений в пределе { -> со будет стремиться к константе, не зависящей от пространственного и энергетического распределений, и только тогда эта константа равна А3’ [1, с. Отсюда следует, что для глубокоподкритических размножающих сред с малым временем жизни нейтрона до поглощения, т. Однако величина умножения, например, мгновенных нейтронов в среде, т. Конечно, она зависит от типа и положения детектора, используемого при измерениях. Дц []. Ро (*) и ()$р(х) и зависит в основном от умножения ней іронов.