Задача 1. Рассчитать вероятность регистрации (широкий пучок нормально оси) для ПС с r =1,5см :

Задача 1. Рассчитать вероятность регистрации (широкий пучок нормально оси) для ПС с r =1,5см:

· гамма-квантов с энергией 0,1 МэВ,

· и нейтронов с энергией 1 МэВ

m_комп(0.1 МэВ) = 0.15 см²/г Þ 0.15*16*3*1,5/2.2410⁴ = 510^-4

S_np(E=1МэВ)= 5.110^-24*610²³*4*3*1,5/22,410³ = 1.610^-3см^-1Þ 2,410^-3

Задача 2.Оценить амплитуды импульсов электронов и протонов в ПС

Пусть d = 3 см, l = 30 см, р = 3 атм, <l> = 20 см R_p(1МэВ) = 1см < d, DE_e = rDx = 3МэВ*см²/г(12 +4)г*3*20см/22,410³см³= =0,13 МэВ т.е. без дискриминации с E_p > 0.13 отделять e от p по фронтам

Задача 3. Переход от мощности поглощённой дозы к плотности потока гамма-квантов

D = 0.1 мкГр/c = 10^-7(Дж/кгс) * 1,310^-6(кг/см³)/1,610^-13Дж/МэВ =0,8 МэВ/см³с

D = m F_g m_воздух (0,5 МэВ) = 0,08 см²/г = 1*10^-4 см^-1

F_g = 0,8 МэВ/см³с/1*10^-4 см^-1 = 810³ МэВ/см²с = 1,610⁴g/см²с

Задача 4. Рассчитать скорость счета нейтронов спонтанного деления для образца 12 г Pu (20% ²⁴⁰Pu), находящегося на расстоянии 20 см от ПС.,

Размеры r =1.5см, l = 20 см,;

Давление CH₄ p = 3 атм.

T_1/2 =7.810¹⁵ лет для ²³⁹Pu,

T_1/2 = 1.1510¹¹ лет для ²⁴⁰Pu,

n=3, f(E) = c(E);

n_отс/с = L_nF_n

V = pr²l = 140 cм³

Чувствительность

L = <s_np>*V (N_A/A) (Р\Р₀)/V_M = 4,710^-24см² 140см³*610²³3/22.410³см³

= 0.053 см²

j = =

n = jL = 0,3 отс/с

Задача 5. Рассчитать вероятность взаимодействия нейтрона с энергией 2 МэВ с кристаллом стильбена толщиной 1 см в приближении однократного рассеяния для мононаправленного пучка

r =1.16 г/см³ стильбен C₁₄H₁₂

S_np(E = 2 МэВ) = 12*610²³*(5,1/Ö2)10^-24см²*1,16 г/см³/(12 + 14*12)г = 0,17 см^-1

e(E) = S_np*1 =0,17

Задача 6. При длительности вспышки 245 мкс оценить энергетическое разрешение расстоянии 1000 м от реактора для нейтронов с энергией 1эВ, 1кэВ и 1МэВ соответственно

h = 2,78 E^1/2(Dt/l)%

(0,7%, 21%, 680%!)

Задача7. Определить минимальную активность золотой фольги, используемой при оценке спектра нейтронов, которую можно определить методом b-g -совпадений и оценить фон случайных совпадений.

t << R_b; d =2 см; детекторы: торцевой b счетчик с окошком, толщиной 10 мг/см², гамма-детектор- NaI(Tl) 40*40; T_изм =10³ с; расстояние источник детектор 1 см. m_NaI(0.412) = 0.1г/см²

Ответ Q = 3.710² Бк

Задача 8. Определить поток тепловых нейтронов для получения минимально измеряемой активности фольги методом b-g совпадений Q_min = 10² Бк. s_акт = 96 барн, T_1/2 =2.7 сут.; Условие: hS_акт <<1 Þ 0.05, время облучения T_обл = 10⁴с. D_фольги = 2 см

S_акт =

h =

T_обл << T_1/2

Активность к концу облучения Q = lN_Au = lShjS_актT_обл =-

j =

Задача 9 Оценить скорость счета n КД с ²³⁸U c S = 10² см² на расстоянии 20 см от источника ²⁵²Cf активностью Q =10⁶ н\с

Толщина слоя урана >> R_f = 10^-2 г/см²

c(E) µ E^1/2exp(-E/T) T = 1,4 МэВ s_эфф = 0.59 б E_эфф = 1,5 МэВ

e = 2S_эффR/2 = 0,59*0,6*19*10^-2/238 = 2,810^-4 e_d = eS = 2,810^-2см²

k =

n = [Qe_d/4pR² ]k = 10⁶*0,55*2,810^-2/12,6*410² = 3 имп/с (без учёта порога)

Задача 10. Определить поток тепловых нейтронов для получения минимально измеряемой активности фольги методом b-g совпадений Q_min = 10² Бк. s_акт = 96 барн, T_1/2 =2.7 сут.; Условие: hS_акт <<1 Þ 0.05, время облучения T_обл = 10⁴с. D_фольги = 2 см

S_акт = 610²³*9,610^-231,9310¹/1,9710² = 5,6 см^-1

h = 910^{-3 см}

T_обл << T_1/2

Активность к концу облучения Q = lN_Au = lShjS_актT_обл = ljS_акт T_облpD²h/4

10² = (0,69/2,4*3,610⁴)j 5,6*10⁴*3,14*910^-3

j = 7,710³ н/см²с

Задача 11. Оценить возможность измерения дозы ТДД при P = 1*10¹⁷дел/всп. r_U = 8,2 см Экспериментатор на R =0,7 м от сборки D_n(1МэВ)/F_n = 210^-11 Гр/нейт/см² (ОБЭ на этом уровне»3)

Баланс: из нейтронов один на деление и h-1»1 утекает

Полное число нейтронов утечки L_n = (h-1)P = 110¹⁷.

В стекле регистрируются только осколки деления с эффективностью 0,3

Оценка дозы быстрых нейтронов по твёрдотельному детектору уран-стекло при флюенсе 10¹² н/см², просматривается S =10^-2 см², эффективная толщина слоя 3мг/см², сечение деления при 1МэВ - 0,5 барн

Плотность дырок n при эффективности 0,3 и S =10^-2 см²

n = 0,3*10¹²*0,510^-24*610²³ *310^-3*10^-2 /2,3810² = 10⁴ дырок/мм²

Дата добавления: 2015-10-21