ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ДЕТЕКТОРА ГАММА-ВИПРОМІНЮВАННЯ ДЛЯ РОЗРОБКИ ПОРТАТИВНОГО ЦИФРОВОГО СПЕКТРОМЕТРА
DOI:
https://doi.org/10.17721/2519-481X/2020/69-01Ключові слова:
гамма-спектрометри, радіаційні датчики, цифровий спектрометр, ядерне паливо, поглинена доза, методи фільтрації, ефективності контролюАнотація
При розгляді методів боротьби з незаконним обігом ядерних матеріалів необхідно виявляти слідові кількості матеріалів, причому в багатьох випадках не вилучати їх відразу, а встановлювати місце зберігання, обробки, маршрути переміщення і т.д. Як результат, з'явилася нова потреба в вимірах із забезпеченням ідентифікації ізотопів з виконанням широкого набору різних вимог. Виміри повинні бути проведені в польових умовах за короткий термін, коли результати необхідно отримати в межах десятків секунд. Прилади, з якими при цьому працює персонал, повинні бути малого розміру і низькофонова. Такі вимоги з'являються при роботах з виявлення випадків незаконної торгівлі ядерними матеріалами та радіоактивними джерелами, а також при вирішенні завдань радіаційного захисту і при поводженні з радіоактивними приладами і відходами.
У даній роботі створено радіаційні датчики нового покоління і вимірювальні системи на їх основі відкривають раніше невідомі можливості в рішенні задач аналізу ядерного палива, збільшення точності і ефективності контролю технологічних параметрів і стану захисних бар'єрів в АЕС, створення засобів для інспекцій МАГАТЕ. Розроблено портативний цифровий спектрометр гамма-випромінювання для радіаційної розвідки в польових умовах. Основними особливостями таких приладів є застосування CdZnTe-детекторів з компланарності і квазісферіченою геометрією кристала і використання цифрових методів фільтрації за формою імпульсу, реалізованих в цифровому спектрометрі. Виготовлені комплекти таких гамма-спектрометрів мають енергетичну роздільну здатність 6 кеВ, що задовольняє вимогам оцінки ізотопного складу ядерного палива. Розроблено прототип цифрового гамма-спектрометра з застосуванням багатоелементного CdZnTe-датчика. На основі недорогих CdZnTe-детекторів розроблений і виготовлений макетний зразок блоку детектування потужності повітряної керма із середньою чутливістю понад 120000 з-1 при поглиненої потужності 1 рад / год. Діапазон вимірюваних потужностей поглинутої дози при цьому склав від 50 мкрад / год до 10 рад / год при розмірах кристала 5х5х1 мм.
