ЛАБОРАТОРИЯ РАДИАЦИОННОЙ БИОЛОГИИ (ЛРБ)
1. Градуировка многосферного спектрометра нейтронов в открытой геометрии с помощью источника нейтронов Cf252
Науч. рук. Тимошенко Геннадий Николаевич, д. ф.-м. н., с. н. с., заместитель директора ЛРБ по научной работе
Аннотация
Многосферный спектрометр нейтронов (спектрометр Боннера) является основным инструментом для измерения спектров нейтронов широкого энергетического диапазона в смешанных рассеянных полях излучений за защитами ядерно-физических установок и в окружающей их среде. В состав спектрометра ЛРБ на основе сцинтилляционного детектора медленных нейтронов LiJ(Eu) входят полиэтиленовые сферы диаметром 2,3, 5, 7, 8, 10, 12 дюймов и сфера диаметром 10 дюймов со свинцовой вставкой. Функции чувствительности этих сфер в диапазоне от тепловых энергий до 1000 МэВ рассчитаны с помощью транспортного кода MCNPX для различных геометрий облучения. Их значения зависят от ряда факторов (степени обогащения сцинтиллятора изотопом Li6, плотности полиэтилена и т. д.), поэтому необходима их нормировка на экспериментально измеренные величины. Градуировка спектрометра осуществляется с использованием источника нейтронов Cf252, спектр которого хорошо известен. Для подавления фона рассеянных в воздухе и окружающих веществах нейтронов градуировка проводится, во-первых, в максимально открытой геометрии, а во-вторых применяется разностный метод измерений, при котором между источником и спектрометром размещается поглощающий нейтроны конус. Значения расчетной скорости счета спектрометра с разными сферами находятся путем свертки спектра источника нейтронов Cf252 с соответствующими функциями чувствительности. Отношение расчетной скорости счета к экспериментальной используется как коэффициент коррекции при восстановлении измеренных спектров нейтронов.
Ожидаемые результаты
В дипломном проекте будут рассмотрены принципы измерений спектров нейтронов по показаниям спектрометра на основе решения обратной задачи, конструкция спектрометра, постановка эксперимента по градуировке спектрометра, расчет эффективности поглощающего конуса, алгоритм измерений, обработка результатов эксперимента и определение коэффициента коррекции.
2. Измерение спектров нейтронов за защитой установки ИРЕН ОИЯИ с помощью многосферного спектрометра
Науч. рук. Тимошенко Геннадий Николаевич, д. ф.-м. н., с. н. с., заместитель директора ЛРБ по научной работе
Аннотация
В ОИЯИ, силами Лаборатории нейтронной физики и Лаборатории физики высоких энергий создан Источник РЕзонансных Нейтронов (ИРЕН) - базовая установка нового поколения для решения широкого спектра задач фундаментальной и прикладной ядерной физики. В состав комплекса ИРЕН входят линейный ускоритель электронов на энергию до 200 МэВ и частотой импульсов 120 Гц, глубоко подкритическая размножающая мишень из вольфрама, а также пучковая инфраструктура с измерительными павильонами. Фотонейтроны из мишени являются наиболее проникающим излучением и определяют радиационную обстановку за биологической защитой. Для измерения спектров нейтронов за защитой используется портативный многосферный спектрометр ЛРБ на основе сцинтилляционного детектора медленных нейтронов LiJ(Eu). Восстановление спектра нейтронов по показаниям спектрометра производится методом статистической регуляризации, реализованном в программа RECONST. Путем свертки измеренных спектров нейтронов с энергетической зависимостью коэффициентов конверсии будут определены значения мощности эффективной дозы нейтронов в точках измерения за защитой.
Ожидаемые результаты
В дипломном проекте будут рассмотрены механизмы образования фотонейтронов, конструкция установки ИРЕН, метод измерения спектров нейтронов широкого энергетического диапазона с помощью многосферного спектрометра, способ восстановления спектров нейтронов методом статистической регуляризации, приведены результаты измерения спектров нейтронов за защитой ИРЕН, восстановленные спектры нейтронов и значения мощности эффективной дозы.