Назначение
Счётчик множественности надтепловых нейтронов (далее по тексту - счётчик множественности), предназначен для измерений неразрушающими методами массы плутония в контейнерах с металлическим плутонием или оксидом плутония различного изотопного состава.
Описание
Принцип действия счётчика множественности основан на регистрации нейтронного излучения, испускаемого анализируемым образцом, высокоэффективными 3He счётчиками. В счетчике имеются 115 трубок с 3He под давлением 10 атмосфер диаметром 2,45 см и активной длиной 76 см, вставленных в полиэтиленовую матрицу. Число трубок в 1-м (от полости), 2-м, 3м и 4-м кольцах составляет 24, 30, 29 и 32 соответственно. Счетчик имеет 26 счетных каналов, в каждом из которых задействованы от 3 до 6 трубок с 3He, соединенных с каждым каналом усилителя “Amptec”. Большое количество каналов необходимо для уменьшения эффекта мертвого времени. Во внутреннем кольце меньше трубок, приходящихся на каждый канал усилителя “Amptec”, чем во внешнем кольце; разное количество трубок в каналах усилителя “Amptec” используется для выравнивания скорости счета во всех каналах. Между полиэтиленовой матрицей с трубками с 3He и измерительной полостью расположен слой кадмия, который поглощает образующиеся в полиэтилене тепловые нейтроны, предотвращая тем самым их возвращение в измеряемый образец и индуцирование дополнительных актов деления. Сверху и снизу измерительной полости расположены графитовые торцевые заглушки толщиной в 15,2 см, предназначенные для уменьшения утечки нейтронов из полости. В верхней торцевой заглушке имеется отверстие для размещения источника в центре измерительной полости, источник крепится на стержне и опускается через отверстие в полость. Дополнительный слой кадмия окружает полиэтиленовую матрицу с трубками с 3He снаружи, между этим слоем кадмия и стенкой корпуса счетчика находится не менее 5 см полиэтилена; все это служит для защиты счетчика от внешнего радиационного фона. Корпус счетчика сделан из нержавеющей стали. Счетчик укреплен на 4-х колесах и имеет регулируемые опоры для фиксации его в определенном положении.
Счётчик множественности представляет собой стационарный лабораторный прибор. Его конструкция включает в себя следующие основные устройства:
- счетчик множественности надтепловых нейтронов;
- стойка с комплектом регистрирующей и управляющей электроники.
Рисунок 1 - Общий видсчетчика надтепловых нейтронов с обозначением мест нанесения маркировки и мест пломбировки
Программное обеспечение
Управление процессом измерения и обработки выходной информации в приборе осуществляется через компьютер с помощью специального программного пакета. Программным образом осуществляется настройка прибора, оптимизация параметров прибора, управление его работой, обработка информации, печать и запоминание результатов анализа. Во всех частях программы, в которых требуется какой-либо ввод, предусмотрено необходимое установочное значение, принимаемое программой по умолчанию или диапазон в котором задается нужный параметр в соответствии со стандартными методиками. Поэтому, в большинстве случаев для проведения анализа достаточно в методе анализа задать лишь необходимые для определения значения параметров.
На компьютере, через который осуществляется управление процессом измерения и обработки выходной информации в приборе, используется компьютерная программа INCC. Программное обеспечение является защищённым, при входе в программное обеспечение необходимо ввести логин и пароль. Никакие изменения кода программы невозможны.
Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| INCC | 1.0x | - | - |
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных измене-
ний соответствует уровню «С».
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений массы плутония, г | 2-161 |
| Диапазон показаний массы плутония, г | 1 - 5000 |
| Предел допускаемого относительного среднеквадратического отклонения случайной составляющей погрешности измерений массы плутония, % | 0,8 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения массы плутония, % | ±1 |
| Габаритные размеры (ДхШхВ), мм, не более | 1200x1200x1000 |
| Масса, кг, не более | 654 |
| Электропитание осуществляетсяот сети переменного тока: с напряжением, В частотой, Гц | 220±20 50 - 60 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 2 |
| Условия эксплуатации: Температура окружающего воздуха, 0С Относительная влажность воздуха, %, не более | 25 ± 5 75 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации печатным способом и на заднюю панель счётчика множественностиметодом наклеивания.
Комплектность
Таблица 3
| Наименование | Количество, шт. |
| Счётчик множественности надтепловых нейтронов | 1 |
| Стойка с комплектом регистрирующей и управляющей электроники | 1 |
| Источник бесперебойного питания | 1 |
| Комплект соединительных проводов и кабелей | 1 |
| Руководство пользователя программы INCC российской установки ARIES | 1 |
| Инструкция по регулированию и обслуживанию | 1 |
| Методика поверки МП 107.Д4-12 | 1 |
| Методика измерений эффективной массы плутония-240 с применением счетчика множественности надтепловых нейтронов (RENMC) | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 107.Д4-12 «Счётчик множественности надтепловых нейтронов. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» 03 декабря 2012 г.
Основные средства поверки:
1 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 1307
2011 (№ 106)
Основные метрологические характеристики:
Масса плутония - 2,24 г
Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г
2 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 13082011 (№ 206)
Основные метрологические характеристики:
Масса плутония - 5,51 г
Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г
3 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 1309
2011 (№ 306)
Основные метрологические характеристики:
Масса плутония - 18,28 г
Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г
4 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 13102011 (№ 406)
Основные метрологические характеристики:
Масса плутония - 58,30 г
Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г
5 Отраслевой стандартный образец состава металлического плутония ОСО 95 1311
2011 (№ 506)
Основные метрологические характеристики:
Масса плутония - 160,93 г
Доверительные границы погрешности аттестованного значения - 0,01 г
Сведения о методах измерений
Методика измерений эффективной массы плутония-240 с применением счетчика множественности надтепловых нейтронов (RENMC), свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № 13/12-01.00276-2008.
Нормативные документы
Техническая документация «Los Alamos National Laboratory», США
Рекомендации к применению
Осуществление деятельности в области использования атомной энергии.
