Способ получения рабочего вещества для термолюминесцентного детектора нейтронов

Abstract

FIELD: physics. SUBSTANCE: present invention relates to dosimetry of neutron radiation and can be used for stationary control of flux density and neutron fluence in the radiation zone of nuclear reactors, for periodic monitoring of the dosage of neutron radiation of reactor construction materials, for radiative study of materials, for use as detectors for tracking objects and medical purpose objects during sterilisation in a nuclear reactor, as well as for high-temperature measurement of neutron fluence in super-deep wells. To obtain the working substance for the thermoluminescent neutron detector based on sodium fluoride, activated by uranium, the initial reaction mixture is prepared in form of a mixture of ingredients, in which, besides sodium fluoride which is activated by uranium, also contains admixtures of scandium and copper in the following ratio of ingredients (mol.%): NaF 99.887-99.988, UO₂(NO₃)₂ 0.001-0.01, ScF₃ 0.01-0.1, CuF₂ 0.001-0.003. After that the mixture of initial ingredients is melted and from the melt, the working substance the thermoluminescent neutron detector is grown in form of crystals using Kyropoulos method on air. EFFECT: obtaining working substance for thermoluminescent neutron detector, with the main operation "ТСЛ" peak in the high-temperature region at 520-525°C, resistant to neutron fluence of the nuclear reactor to 10¹⁶-10¹⁸ cm⁻², stores light sum under the effect of neutrons and is capable of storing light sum for several years due to little fading. 2 dwg.

Изобретение относится к области дозиметрии нейтронного излучения и может быть пригодно для стационарного контроля плотности потока и флюенсов нейтронов в активной зоне ядерных реакторов, для периодического контроля доз нейтронного облучения реакторных конструкционных материалов, для решения задач радиационного материаловедения, для использования в качестве детекторов сопровождения изделий и предметов медицинского назначения при их стерилизации в ядерном реакторе, а также для высокотемпературных измерений флюенсов нейтронов в сверхглубоких скважинах. Для получения рабочего вещества для ТЛД нейтронов на основе фторида натрия, активированного ураном, готовят исходную шихту в виде смеси ингредиентов, в которую, кроме фторида натрия, активированного ураном, дополнительно вводят примеси скандия и меди при следующем соотношении ингредиентов (мол.%): NaF 99,887-99,988, UO₂(NO₃)₂ 0,001-0,01, ScF₃ 0,01-0,1, CuF₂ 0,001-0,003, после чего смесь исходных ингредиентов расплавляют и из расплава выращивают рабочее вещество для ТЛД нейтронов в виде кристаллов методом Киропулоса на воздухе. Технический результат - получение рабочего вещества для термолюминесцентного детектора нейтронов, имеющего основной рабочий пик ТСЛ в высокотемпературной области при 520-525°С, они устойчивы к флюенсам нейтронов ядерного реактора до 10¹⁶-10¹⁸ см⁻², запасают под действием нейтронов светосумму и из-за малого фединга способны хранить светосумму в течение нескольких лет. 2 ил.