ВИМІРЮВАННЯ ОСНОВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК PuBe ТА 238PuBe ДЖЕРЕЛ НЕЙТРОНІВ ЗА ДОПОМОГОЮ СПЕКТРОМЕТРА НА СФЕРАХ БОННЕРА З 3He-ЛІЧИЛЬНИКОМ
Ключові слова:
спектрометр NEMUS на сферах Боннера, 3He-лічильник нейтронів, тіньовий конус, спектр нейтронного випромінювання, теорема Байєса, функція відгуку, функція правдоподібності, метод MAXED, метод максимальної ентропії та деконволюції, ентропія Шеннона,
Анотація
Виміряні енергетичні та амплітудно-імпульсні спектри PuBe и 238PuBe джерел нейтронів без урахування розсіяного випромінення, з урахуванням цього випромінення (без тіньового конуса) і власне розсіяного випромінення від даних джерел (з тіньовим конусом) за допомогою спектрометра NEMUS на сферах Боннера з 3He-лічильником. Наведено аналітичне рішення рівняння функції правдоподібності з урахуванням того, що швидкість лічення імпульсів відповідає розподілу хі-квадрат, яке застосовується для оцінки дисперсій, дискретному розподілу Пуассона та нормальному розподілу, з використанням теореми Байєса і метода множників Лагранжа. Виміряні значення основних характеристик нейтронного випромінення: густини потоку нейтронів, потужності амбієнтного еквівалента дози, потужності індивідуального еквівалента дози та середньої енергії нейтронного випромінення. Отримані розширені невизначеності при вимірюванні цих характеристик за довірчою імовірністю 0,95. Розрахунок енергетичних спектрів, основних характеристик нейтронного випромінення та розширених невизначеностей виконано методом MAXED (максимальної ентропії та деконволюції) за допомогою програмного забезпечення UMG_3.3.Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
1. Bramblett R.L., Ewing, R. J., Bonner, T.W. A New Type of Neutron Spectrometer // Nuclear Instruments and Methods. – 1960. – No. 9. – P. 1-12.
2. Wiegel B., Alevra A.V. NEMUS – the PTB Neutron Multisphere Spectrometer: Bonner sphere and more // Nuclear Instruments and Method in Physics Research. Section A. – 2002. – Vol. 476. – P. 36-41.
3. Alevra A.V., Thomas D.J. Neutron spectrometry in mixed fields: multisphere spectrometers // Radiation Protection Dosimetry. – 2003. – Vol. 107. – No. 1 – 3. – P. 37-72.
4. Cruzate, J.A., Carelli, J.L., Gregori, B.N. Bonner Sphere Spectrometer / Proceedings of Workshop on «Uncertainty Assessment in Computational Dosimetry: a Comparison of Approaches». – Bologna. – 2007. – P. 45-52.
5. Reginatto M., Goldhagen P. MAXED, A computer code for maximum entropy deconvolution of multisphere neutron spectrometer data // Health Physics. – 1999. – Vol. 77. – No. 5. – P. 579-583.
6. Reginatto M., Goldhagen P., Neumann S. Spectrum unfolding, sensitivity analysis and propagation of uncertainties with the maximum entropy deconvolution code MAXED // Nuclear Instruments and Method in Physics Research. Section A. – 2002. – Vol. 476. – P. 242-246.
7. Reginatto M. Unfolding techniques for neutron spectrometry / Preprint (24.01.2008). Submitted to the Proceedings of Workshop on «Uncertainty Assessment in Computational Dosimetry: a Comparison of Approaches». – Bologna. – 2007. – 8 p.
8. Reginatto M. What can we learn about the spectrum of high-energy stray neutron fields from Bonner sphere measurements? // Radiation Measurements. – 2009. – Vol. 44. – P. 692-699.
9. Vega-Carrillo H.R., Torres-Muhech C. Low energy neutrons from a 239PuBe isotopic neutron source inserted inmoderating media // Revista Mexicana de Fisica. – 2002. – Vol. 48. – No. 5. – P. 405-412.
10. Dann C. Ward. Impact of Switching To The ICRP-74 Neutron Flux-To-Dose Equivalent Rate Conversion Factors At The Sandia National Laboratory Building 818 Neutron Source Range / SANDIA REPORT. SAND2009-1144. – Albuquerque, New Mexico 87185 and Livermore, California 94550. – 2009. – 52 p.
11. Vega-Carrillo H.R., Hernandez-Davila V.M., Rivera-Montalvo T., Sanchez A. Characterization of a 239PuBe Isotopic Neutron Source / Proccedings of the XIII International Symposium XXIII National Congress on Solid State Dosimetry. – Mexico. – 2012. – P. 64-69.
12. Manual Bonner Sphere Spectrometer of the National Scientific Centre «Institute of Metrology». – Braunschweig. – 2010. – 26 p.
13. WebMATE. User Manual. ICx Technologies GmbH. WebMATE/en/1.4(3967). – Solingen. – 2009. – 16 p.
14. WinTMCA32. User Manua. ICx Technologies GmbH. WebMATE/en/1.2(3366). – Solingen. – 2009. – 134 p.
15. Reginatto M., Wiegel B., Zimbal A., UMG 3.3 – Unfolding with MAXED and GRAVEL, available from the NEA Data Bank // http://www.oecd-nea.org/tools/abstract/detail/nea-1665, https://rsicc.ornl.gov/codes/psr/psr5/psr-529.html.
16. Reginatto M. The «few-channel» unfolding programs in the UMG package: MXD_FC33, GRV_FC33 and IQU_FC33. UMG package, version 3.3. PTB. – Braunschweig. – 2004. – 51 p.
17. ISO 8529-1:2001. Reference neutron radiations. Part 1. Characteristics and methods of production. – Geneva. – 2001. – 24 p.
18. ISO 8529-2:2000. Reference neutron radiations. Part 2. Calibration fundamentals of radiation protection devices related to the basic quantities characterizing the radiation field. – Geneva. – 2000. – 31 p.
19. Khabaz R., Hakimabad H.M. Determination of 241Am-Be Spectra using Bonner Sphere Spectrometer by Applying Shadow Cone Technique in Calibration // Journal of Applied Sciences. – 2011. – Vol. 11. – No. 15. – P. 2849-2854.
20. Wiegel B., Alevra A.V., Siebert B.R.L. Calculations of the Response Functions of Bonner Spheres with a Spherical 3He Proportional Counter. Using a Realistic Detector Model / PTB-Bericht N-21. – Braunschweig. – 1994. – 84 p.
21. Compendium of Neutron Spectra and Detector Responses for Radiation Protection Purposes. Supplement to Technical Reports Series No. 318 / Technical Reports Series No. 403. IAEA. – Vienna. – 2001. – 337 p.
22. Reginatto M., Goldhagen P. MAXED. A computer code for the deconvolution of multisphere neutron spectrometer data using the maximum entropy method // Environmental Measurements Laboratory. EML-595. U.S. Department of Energy. – New York. – 1998. – 40 p.
23. Ivanskyi V.B., Letuchyi A.N., Orobinskyi А.N., Siroko H.V. Researches of the spectrum of PuBe and 238PuBe neutron sources using Bonner sphere spectrometer with a 3He-counter // Proceedings of the International scientific-technical conference «METROLOGY-2017». – Minsk. – 2017. – P. 136 – 141 (in Russian).
2. Wiegel B., Alevra A.V. NEMUS – the PTB Neutron Multisphere Spectrometer: Bonner sphere and more // Nuclear Instruments and Method in Physics Research. Section A. – 2002. – Vol. 476. – P. 36-41.
3. Alevra A.V., Thomas D.J. Neutron spectrometry in mixed fields: multisphere spectrometers // Radiation Protection Dosimetry. – 2003. – Vol. 107. – No. 1 – 3. – P. 37-72.
4. Cruzate, J.A., Carelli, J.L., Gregori, B.N. Bonner Sphere Spectrometer / Proceedings of Workshop on «Uncertainty Assessment in Computational Dosimetry: a Comparison of Approaches». – Bologna. – 2007. – P. 45-52.
5. Reginatto M., Goldhagen P. MAXED, A computer code for maximum entropy deconvolution of multisphere neutron spectrometer data // Health Physics. – 1999. – Vol. 77. – No. 5. – P. 579-583.
6. Reginatto M., Goldhagen P., Neumann S. Spectrum unfolding, sensitivity analysis and propagation of uncertainties with the maximum entropy deconvolution code MAXED // Nuclear Instruments and Method in Physics Research. Section A. – 2002. – Vol. 476. – P. 242-246.
7. Reginatto M. Unfolding techniques for neutron spectrometry / Preprint (24.01.2008). Submitted to the Proceedings of Workshop on «Uncertainty Assessment in Computational Dosimetry: a Comparison of Approaches». – Bologna. – 2007. – 8 p.
8. Reginatto M. What can we learn about the spectrum of high-energy stray neutron fields from Bonner sphere measurements? // Radiation Measurements. – 2009. – Vol. 44. – P. 692-699.
9. Vega-Carrillo H.R., Torres-Muhech C. Low energy neutrons from a 239PuBe isotopic neutron source inserted inmoderating media // Revista Mexicana de Fisica. – 2002. – Vol. 48. – No. 5. – P. 405-412.
10. Dann C. Ward. Impact of Switching To The ICRP-74 Neutron Flux-To-Dose Equivalent Rate Conversion Factors At The Sandia National Laboratory Building 818 Neutron Source Range / SANDIA REPORT. SAND2009-1144. – Albuquerque, New Mexico 87185 and Livermore, California 94550. – 2009. – 52 p.
11. Vega-Carrillo H.R., Hernandez-Davila V.M., Rivera-Montalvo T., Sanchez A. Characterization of a 239PuBe Isotopic Neutron Source / Proccedings of the XIII International Symposium XXIII National Congress on Solid State Dosimetry. – Mexico. – 2012. – P. 64-69.
12. Manual Bonner Sphere Spectrometer of the National Scientific Centre «Institute of Metrology». – Braunschweig. – 2010. – 26 p.
13. WebMATE. User Manual. ICx Technologies GmbH. WebMATE/en/1.4(3967). – Solingen. – 2009. – 16 p.
14. WinTMCA32. User Manua. ICx Technologies GmbH. WebMATE/en/1.2(3366). – Solingen. – 2009. – 134 p.
15. Reginatto M., Wiegel B., Zimbal A., UMG 3.3 – Unfolding with MAXED and GRAVEL, available from the NEA Data Bank // http://www.oecd-nea.org/tools/abstract/detail/nea-1665, https://rsicc.ornl.gov/codes/psr/psr5/psr-529.html.
16. Reginatto M. The «few-channel» unfolding programs in the UMG package: MXD_FC33, GRV_FC33 and IQU_FC33. UMG package, version 3.3. PTB. – Braunschweig. – 2004. – 51 p.
17. ISO 8529-1:2001. Reference neutron radiations. Part 1. Characteristics and methods of production. – Geneva. – 2001. – 24 p.
18. ISO 8529-2:2000. Reference neutron radiations. Part 2. Calibration fundamentals of radiation protection devices related to the basic quantities characterizing the radiation field. – Geneva. – 2000. – 31 p.
19. Khabaz R., Hakimabad H.M. Determination of 241Am-Be Spectra using Bonner Sphere Spectrometer by Applying Shadow Cone Technique in Calibration // Journal of Applied Sciences. – 2011. – Vol. 11. – No. 15. – P. 2849-2854.
20. Wiegel B., Alevra A.V., Siebert B.R.L. Calculations of the Response Functions of Bonner Spheres with a Spherical 3He Proportional Counter. Using a Realistic Detector Model / PTB-Bericht N-21. – Braunschweig. – 1994. – 84 p.
21. Compendium of Neutron Spectra and Detector Responses for Radiation Protection Purposes. Supplement to Technical Reports Series No. 318 / Technical Reports Series No. 403. IAEA. – Vienna. – 2001. – 337 p.
22. Reginatto M., Goldhagen P. MAXED. A computer code for the deconvolution of multisphere neutron spectrometer data using the maximum entropy method // Environmental Measurements Laboratory. EML-595. U.S. Department of Energy. – New York. – 1998. – 40 p.
23. Ivanskyi V.B., Letuchyi A.N., Orobinskyi А.N., Siroko H.V. Researches of the spectrum of PuBe and 238PuBe neutron sources using Bonner sphere spectrometer with a 3He-counter // Proceedings of the International scientific-technical conference «METROLOGY-2017». – Minsk. – 2017. – P. 136 – 141 (in Russian).
Опубліковано
2017-08-01
Цитовано
Як цитувати
Ivanskyi, V. B., Letuchyy, O. N., OrobinskyiА. N., & Siroko, H. V. (2017). ВИМІРЮВАННЯ ОСНОВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК PuBe ТА 238PuBe ДЖЕРЕЛ НЕЙТРОНІВ ЗА ДОПОМОГОЮ СПЕКТРОМЕТРА НА СФЕРАХ БОННЕРА З 3He-ЛІЧИЛЬНИКОМ. Східно-європейський фізичний журнал, 4(2), 53-65. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2017-2-07
Розділ
Статті
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
