Dozymetria neutronowa (CLOR)

Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej
Laboratorium Wzorcowania Przyrządów Dozymetrycznych i Radonowych
Dozymetria neutronowa
Mgr Kamil Szewczak
Dozymetria neutronowa
Historia neutronu zaczyna się w roku 1932. Do
tego czasu naukowcy zmierzali się z problemem
interpretacji pewnego bardzo przenikliwego oraz
niejonizującego promieniowania, które pojawiało
się w czasie bombardowania jąder berylu
cząstkami α. Przełomu dokonał fizyk, urodzony w
Anglii, Sir James Chadwick. Odkryciem, które
zaowocowało Nagrodą Nobla w 1935r. było
stwierdzenie, iż za tajemniczym promieniowaniem
stoją cząstki o masie zbliżonej do masy protonu
oraz nieposiadające ładunku elektrycznego. Nową
cząstkę elementarną Chadwick nazwał neutronem
(z łac. neuter „obojętny”).
Masa neutronu w kilogramach (1,6749543 ±
0,0000086) · 10-27 kg. Neutron będąc związanym
w jądrze jest cząstką trwałą, natomiast swobodne
neutrony są nietrwałe i ulegają przemianie:
n = p + e +  + 782 keV
z okresem połowicznego zaniku wynoszącym 885,7
± 0,8 s.
Dozymetria neutronowa
Nazwa
Energia, E[eV]
Długość fali, λ [Å]
Ultra zimne
< 0,5 · 10-3
> 12,8
Zimne
(0,5 ÷ 2) · 10-3
12,8÷6,4
Termiczne
(2 ÷ 100) · 10-3
6,4÷0,9
Epitermiczne
100 · 10-3 ÷ 1
0,9÷0,3
Rezonansowe
1 ÷ 100
0,3÷0,03
Średnio-prędkie
1 · 103 ÷ 0,5 · 106
0,009÷0,0004
Szybkie
0,5 · 106 ÷ 10 · 106
0,0004÷9·10-5
Bardzo szybkie
10 · 106 ÷ 50 · 106
9·10-5÷4·10-5
Ultra szybkie
50 · 106 ÷ 10 · 109
4·10-5÷2,8·10-6
Relatywistyczne
> 10 · 109
<2,8·10-6
Dozymetria neutronowa
Zastosowanie neutronów:
Przemysł: badania nieniszczące, energetyka jądrowa,
mapowanie geofizyczne
Nauka: NAA, neutronografia, fuzja jądrowa
Medycyna: BNCT
Dozymetria neutronowa
Fluencja neutronów – liczba neutronów dN wnikających w sferę o przekroju da
 = dN/da [m-2]
Moc fluencji neutronów (gęstość strumienia neutronów) – wzrost fluencji neutronów w czasie
dt
= d/dt [m-2s-1]
Energia neutronów uśredniona po fluencji

1
E   E   E ( E )dE
0
Energia neutronów uśredniona po równoważniku dawki

1
E   E  h ( E )   E dE
H 0
Odpowiedź - iloraz wskazania przyrządu wzorcowanego przez wartość pozornie prawdziwą
mierzonej wielkości. Odpowiedź określana jest dla partykularnej wielkości.
R 
M
M
lub RH 

H
Dozymetria neutronowa
Dozymetria neutronowa
Dozymetria neutronowa
Dozymetria neutronowa
Dozymetria neutronowa
Dozymetria neutronowa
Dozymetria neutronowa
Dozymetria neutronowa
Do celów rutynowych kalibracji
zalecane użycie źródła 241Am-Be
lub 252Cf
Wymagania normy odnośnie
konstrukcji źródła:
-Kształt sferyczny lub cylindryczny
-Możliwie jednolita grubość
kapsuły
-Dla źródła Am-Be możliwość
stosowania dodatkowej warstwy
1mm Pb w celu zmniejszenia
mocy dawki promieniowania
gamma
-Dla źródła Am-Be zaleca się aby
źródło było wykonane z tlenku
ameryku zmieszanym z berylem
Dozymetria neutronowa
100cm
150cm
200cm
14
Dozymetria neutronowa