П3.2. Определение отклика детектора флюенса

П3.2.1. Откликом детектора флюенса является число реакций активации Q, произошедших в детекторе за время облучения, в расчете на одно ядро нуклида-мишени. Общеупотребительное название Q - активационный интеграл реакции активации (детектора).

П3.2.2. Активационный интеграл Q рассчитывают с использованием исходных данных, приведенных в пункте П3.1, по формуле:

где M_p - поправка на историю мощности реактора и локальной мощности, которая учитывает образование и распад продукта реакции активации при изменении ППН за время облучения в месте облучения детектора;

C - поправки, рекомендации по определению которых приведены ниже;

Для условия детектора флюенса при и точного вычисления интегралов в формуле (П3-2) погрешность поправки не превышает 1 - 2% (P = 0,95);

C_в - поправка на выгорание, которая учитывает возможность уменьшения числа ядер продукта активации за счет реакции (n,). Поправка существенна для реакции ⁵⁸Ni(n,p)⁵⁸Co при плотности потока тепловых нейтронов более 10 нейтр./(см²·с). При плотности потока 10¹³ нейтр./(см²·с) и продолжительности облучения от 50 до 300 сут. поправка C_в составляет от 1,05 до 1,15. Поправку C_в можно оценить экспериментально или расчетом (например, способом, изложенным в [3]). Для условий облучения в рамках данной задачи этой поправкой можно пренебречь;

C_f - поправка на фотоделение, которая учитывает появление регистрируемого продукта деления в облучаемом детекторе за счет реакции (,f). Поправку C_f можно оценить расчетом на основе известных оценок нейтронного спектра и фотонного спектра , а также сечений реакций (n,f) - и (,f) - по формуле:

Если спектры известны из расчетов переноса нейтронов и фотонов в многогрупповом приближении, то поправку можно рассчитать по формуле:

где , - групповые сечения i-й реакции деления под действием фотонов и нейтронов соответственно;

Ф_g, Ф_n - расчетные групповые плотности потока фотонов и нейтронов соответственно;

C_сэ - поправка на самоэкранирование, относящаяся только к детекторам по реакции (n,). Она приводит значение активационного интеграла к условиям "тонкого" детектора. Для условий рассматриваемой задачи существенна поправка на самоэкранирование резонансов в сечении реакции (n,). Рекомендованные подходы расчета такой поправки даны в [2]. Самоэкранированием детекторов в области тепловых нейтронов для рекомендованных реакций активации в рамках данной задачи можно пренебречь;

C_Г - поправка геометрическая, вводимая для приведения всех измеренных активационных интегралов детекторов одной сборки к условиям облучения в единой точке пространства, в которой размещался основной детектор-монитор. Она учитывает градиент плотности потока нейтронов. Для i-го детектора C_Гi определяется с помощью отношения показаний монитора вблизи детектора M_i и основного монитора M₀:

В качестве показаний детекторов-мониторов следует использовать скорость счета импульсов на радиометрической установке, приведенную на одно ядро. В качестве детекторов-мониторов следует выбрать один из пороговых детекторов флюенса (например, детектор Fe-54).

П3.2.3. Погрешность активационных интегралов для P, равного 0,95, следует оценивать по формуле:

где - полная погрешность измерения активности детектора (берется из Сводного протокола по пункту 5.8);

- погрешность числа ядер нуклида-мишени в детекторе (берется из Сводного протокола по пункту 4.6);

- погрешность выхода Cs-137 в осколках деления (по приложению 2, табл. П2-2);

- погрешность поправок M и C по формуле (П3-1).

П3.2.4. По результатам определения отклика детекторов флюенса составляется Сводный протокол определения активационных интегралов, в котором должны быть указаны: номера точек облучения, для которых определены значения активационных интегралов; активности детекторов, приведенные на одно ядро; реакции активации; значения активационных интегралов и их погрешности.