udoskonalenie wysokoczuŁej stacji pomiarowej do rejestracji promieniowania neutronowego i gamma

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Narodowe Centrum Badań Jądrowych

UDOSKONALENIE WYSOKOCZUŁEJ STACJI

POMIAROWEJ DO REJESTRACJI PROMIENIOWANIA

NEUTRONOWEGO I GAMMA

Stanisław PszonaStanisław Pszona

Etap 4 Etap 12 Etap 13 Etap 17 Etap 18

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Aktualnie prowadzone prace

Zestawienie i przeprowadzenie badań modelu stacji pomiarowej celem ustalenia jej charakterystyk: funkcjonalnej i odpowiedzi dla promieniowania gamma i neutronów

Zestawienie i przeprowadzenie badań modelu stacji pomiarowej celem ustalenia jej charakterystyk: funkcjonalnej i odpowiedzi dla promieniowania gamma i neutronów

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Monitor – aktualny stan

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Układ detekcyjny

Cross section of measuring device.PE – 203mm polythene moderator.

160kPa He PC – 160kPa Helium-3 proportional counter

Cross section of measuring device.PE – 203mm polythene moderator.

160kPa He PC – 160kPa Helium-3 proportional counter

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Idealized pulse – height spectrum of a 3He proportional counter irradiated by thermal neutrons

0 200 400 600 800 1000

Channels, 1 keV per channel

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Cou

nts

per

chan

nel

EHEP

EQEP

EPEP

EH

EH

EH

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

160kPa proportional counter pulse height spectrum . Counter in 203mm dia PE sphere irradiated by Cf source.

0.1

1

10

100

1000

10000

0 50 100 150 200 250

channels, 4.4keV per channel

coun

ts p

er c

hann

el

gamma channel

neutron channel

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Widmo impulsów - gamma

0.1

1

10

100

1000

10000

0 50 100 150 200 250 300

channels, 4.4keV per chanel

cou

nts

per

ch

ann

el

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Widmo impulsów - n + γ

0.1

1

10

100

1000

10000

0 50 100 150 200 250 300

channels, 4.4keV per chanel

cou

nts

per

ch

ann

el

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

A pulse height spectra from a bare160 kPa He proportional counter: blue squares - natural radiation environment; pink dots - Asse salt mine

0.1

1

10

100

1000

10000

0 20 40 60 80channels

cou

nts

/24

h

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Response to gamma

0,01

0,1

1

10

10 100 1000 10000

Energy [keV]

Rel

ativ

e re

spon

se

Relative response of a 160 kPa 3He proportional counter in a 203 mm polythene sphere as a function of photon energy. Horizontal lines indicate ±30% deviations. Result of the calculations.

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Summary of calibration

DetectorResponse to neutrons

(Pu-Be)Sv-1

Response to photons (Cs)

Sv-1

Background ratenSv/24h

neutron channel gamma channel

240G(160kPa)

1,3*1010 1,4*1010 0,7 ± 0,2 30±1

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Pomiar tła n+γ w pom.86 (bud.2)

Obszar kolorowy – pomiary ze źródłem neutronowym w hali kalibracyjnej (odległość ok. 25m)

1

10

100

1000

10000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

numer pomiaru

imp

uls

y/3h

neutrony

gamma

c

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Pomiar tła n+γ w pom.86 (bud.2)

1

10

100

1000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

numer pomiaru

nS

v/3h neutrony

gamma

c

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Plan dalszych prac

• Opracowanie części detekcyjnej prototypu (demonstratora) stacji pomiarowej (w tym optymalizacja detektora i moderatora stacji pomiarowej

• Opracowanie części rejestrującej demonstratora (mikroprocesorowego systemu spektrometrycznej akwizycji danych, w programowalnych cyklach pomiarowych z autonomiczną pamięcią statyczną).

• Przeprowadzeniu testów zoptymalizowanego detektora jak i układu rejestracji i analizy danych pomiarowych (jako demonstratora) w warunkach laboratoryjnych jak i terenowych.

• Udział w pomiarach porównawczych z innymi metodami pomiaru tła w wybranej lokalizacji EJ.

• Opracowanie dokumentacji pomiarowej i wykonawczej demonstratora

• Opracowanie części detekcyjnej prototypu (demonstratora) stacji pomiarowej (w tym optymalizacja detektora i moderatora stacji pomiarowej

• Opracowanie części rejestrującej demonstratora (mikroprocesorowego systemu spektrometrycznej akwizycji danych, w programowalnych cyklach pomiarowych z autonomiczną pamięcią statyczną).

• Przeprowadzeniu testów zoptymalizowanego detektora jak i układu rejestracji i analizy danych pomiarowych (jako demonstratora) w warunkach laboratoryjnych jak i terenowych.

• Udział w pomiarach porównawczych z innymi metodami pomiaru tła w wybranej lokalizacji EJ.

• Opracowanie dokumentacji pomiarowej i wykonawczej demonstratora

Projekt strategiczny finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju

Dziękuję za uwagę