Назначение
Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный AWCC (далее - счетчик) предназначен для проведения неразрушающих измерений с использованием нейтронного излучения массы ядерных материалов в образцах урана и плутония для целей их учета и контроля на предприятиях ядерного топливного цикла.
Описание
Счетчик AWCC представляет собой специализированный измерительный комплекс, состоящий из устройства детектирования нейтронного излучения JCC-51, анализатора нейтронных совпадений JSR-15, персонального компьютера с установленным программным обеспечением для управления процедурами набора, обработки результатов и контроля качества измерений. Для распечатки протоколов измерений используется принтер. Анализатор вырабатывает низковольтное и высоковольтное питание для блока детектирования, а также служит для получения и обработки зарегистрированного нейтронного излучения. Схема соединения компонентов счетчика представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема соединения компонентов счетчика
Принцип действия счетчика AWCC основан на регистрации нейтронного излучения, испускаемого измеряемым ядерным материалом, помещенным в измерительную полость устройства детектирования. Устройство детектирования содержит He3 счетчики, которые регистрируют нейтроны. Сформированные импульсы с помощью анализатора нейтронных совпадений и компьютера с программным обеспечением преобразуются в значения полной скорости счета нейтронов и скорости счета нейтронных совпадений, по которым рассчитываются значения массы ядерного материала (U235 или Pu240) в измеряемом образце и значение случайной погрешности результата измерения.
Внешний вид компонентов счетчика AWCC и места пломбировки в целях защиты от несанкционированного доступа представлены на рисунках 2-3. Места пломбировки показаны стрелками.
Место пломбировки
Рисунок 2 - Устройство детектирования JCC-51,общий вид.
Место пломбировки
Рисунок 3 - Анализатор нейтронных совпадений JSR-15,общий вид.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) состоит из метрологически значимой части (Базовое ПО Genie-2000 S500C, ПО неразрушающего анализа Genie-2000 NDA2000 S529C ) и сервисной части (Программное обеспечение контроля качества измерений Genie 2000 S505C).
Программное обеспечение состоящее из компонентов входящих в программные комплексы Genie-2000, программный модуль S500C, и NDA2000, программный модуль S529C является метрологически значимым, устанавливается на компьютер оператора и не имеет возможности изменения.
Защита метрологически значимой части ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений реализована путем проверки контрольной суммы при старте и применения специализированного формата обмена данных, не дающего возможности несанкционированного изменения. Специальные средства защиты, исключают возможность несанкционированной модификации, загрузки, считывания из памяти СИ, удаления или иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных данных.
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО счетчика приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные метрологически значимой части ПО счетчика AWCC
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО (Имя файла исполняемого модуля или библиотеки) | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Контрольная сумма MD5 |
| Базовое ПО Genie-2000 S500C | Genie2k\Exefiles\ WINDM.EXE | 3.1 | 2717D38A21B5F980665581F4397DC BBF |
| ПО Genie-2000 NDA2000 S529C | Can-berra\NDA2K\Exefiles\ WAS Operations.exe | 3.02.0001 | 63B607BA2A0C4856022811E89E445 A2D |
| NDA-2000 | Canberra\NDA2K\ Exe-files\ WAS_Calibrations.exe | 3.02 | 329A552EFDBA37C3B250CC5FE3B D6443 |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики счетчика приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики счетчика AWCC
| Наименование характеристики | Значение |
| Эффективность регистрации нейтронов устройством детектирования, %, не менее Тепловой режим Быстрый режим | 34 28 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерения массы 235U, г: Тепловой режим | 10 .. 150 |
| Быстрый режим | 90 .. 1500 |
| Доверительные границы относительной случайной составляющей погрешности измерения для образцов 235U за время измерения 1000 с при доверительной вероятности 0,95, %, не более: Тепловой режим для диапазона 1 (от 10 г до 90 г включительно) | ±30 |
| для диапазона 2 (свыше 90 до 150 г) | ±4 |
| Быстрый режим для диапазона 1 (от 90 г до 1300 г включительно) | ±35 |
| для диапазона 2 (свыше 1300 г до 1500 г) | ±6 |
| Пределы допускаемой относительной систематической составляющей погрешности измерения для образцов 235U за время 1000 с, %, не более: Тепловой режим для диапазона 1 (от 10 г до 90 г включительно) | ± 10 |
| для диапазона 2 (свыше 90 г до 150 г) | ± 4 |
| Быстрый режим для диапазона 1 (от 90 г до 1300 г включительно) | ± 8 |
| для диапазона 2 (свыше 1300 г до 1500 г) | ±6 |
| Скорость счета двойных совпадений при измерении фона в активном режиме, с-1, не более: | 3 |
| Предел чувствительности при измерении образцов 235U за время измерения 1000 с, г, не более: Тепловой режим | 1 |
| Быстрый режим | 28 |
| Удельная скорость счета двойных совпадений для образцов 235U для диапазона 1 , имп с-1г-1, не менее: Тепловой режим | 11 |
| Быстрый режим | 0.15 |
| Диапазон измерения массы 240Pu, г | 10 .. 2500 |
| Доверительные границы относительной случайной составляющей погрешности измерения для образцов 240Pu за время измерения 1000 с при доверительной вероятности 0,95, %, не более: для диапазона 1 (от 10 г до 900 г включительно) | ± 30 |
| для диапазона 2 (свыше 900 г до 2500 г) | ±2 |
| Пределы допускаемой относительной систематической составляющей погрешности измерения для образцов 240Pu за время 1000 с,,%, не более для диапазона 1 (от 10 г до 900 г включительно) | ± 10 |
| для диапазона 2 (свыше 900 г до 2500 г) | ±5 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Скорость счета двойных совпадений при измерении фона в пассивном режиме, с-1, не более: | 1 |
| Предел чувствительности при измерении образцов 240Pu для диапазона 1 за время измерения 1000 с, г 240Риэфф, не более: | 0,1 |
| Предел чувствительности при измерении образцов 240Pu для диапазона 2 за время измерения 1000 с, г 240Риэфф, не более: | 5 |
| Удельная скорость счета двойных совпадений для образцов 240Pu , с-1г-1 240Риэфф, не менее: | 45 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 10 |
| Время непрерывной работы счетчика, ч, не менее | 24 |
| Условия эксплуатации счетчика: Температура окружающего воздуха, °С Относительная влажность воздуха при +25 °С , % , не более Атмосферное давление, кПа | от +15 до +30 80 от 84 до 106,7 |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц, В | от 187 до 242 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более (без учета компьютера и принтера) | 50 |
| Габаритные размеры - Устройство детектирования JCC-51, (ширинах глубина х высота), мм, не более: - Анализатор нейтронных совпадений JSR-15, (ширина х глубина хвы-сота), мм, не более: | 665х 690х 1042 205х 255х 24 |
| Масса, кг, не более - Устройство детектирования JCC-51 - Анализатор нейтронных совпадений JSR-15 | 154 1,8 |
| Совместимость работы с программным обеспечением МАГАТЭ «INCC» (IAEA Neutron Coincidence Counting) | имеется |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится графическим способом или специальным штампом на титульном листе руководства по эксплуатации и фотохимическим способом или наклейкой на боковой и нижней панелях устройства детектирования и анализатора нейтронных совпадений соответственно.
Комплектность
Комплект поставки счетчика представлен в таблице 3.
Таблица 3 - Комплект поставки счетчика AWCC (зав №130000005)
| Наименование | Тип, марка, модель | Обозначение | Кол-во |
| 1 Счетчик AWCC (зав. №130000005) | 1 |
| 1 Оборудование |
| 1.1 Устройство детектирования нейтронных совпадений | JCC-51 | Зав.№ 130000005 | 1 |
| 1.2 Анализатор нейтронных совпадений | JSR-15 | Зав№ 130000065 | 1 |
| Наименование | Тип, марка, модель | Обозначение | Кол-во |
| 1.3 Компьютер оператора | Модель определяется перед поставкой по согласованию с Заказ чиком | 1 |
| 1.4 Принтер | Модель определяется перед поставкой по согласованию с Заказ чиком | |
| 1.5 Комплект кабелей | Силовые и сигнальные кабели | 1 |
| 2 Программное обеспечение |
| 2.1 Базовое программное обеспечение управления сдвиговым регистром для многовходовых систем Genie-2000 | S500C | - | 1 |
| 2.2 Программное обеспечение неразрушающего анализа Genie-2000 | NDA2000 S529C | - | 1 |
| 2.3 Программное обеспечение контроля качества измерений Genie 2000 | S505C | - | 1 |
| 3 Документация |
| 3.1 Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный AWCC. Руководство по эксплуатации | РЭ | CPR357MN001 | 1 |
| 3.2 Анализатор нейтронных совпадений J SR-15. Руководство по эксплуатации | РЭ | CPR355MN001 | 1 |
| 3.3 Устройство детектирования нейтронных совпадений JCC-51. Руководство по эксплуатации | РЭ | CPR356MN001 | 1 |
| 3.4 Спектрометрическая система Genie-2000. Руководство пользователя | РП | CPR-000115-UM | 1 |
| 3.5 Спектрометрическая система Genie-2000. Техническая информация. | ТИ | CPR-000115-TI | 1 |
| 3.6 Программное обеспечение NDA2000. Модель S529. Руководство пользователя для систем с нейтронными счетчиками совпадений | РП | CPR-000206 | 1 |
| 3.7 Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный AWCC. Методика поверки | МП | 01-14-08 МП | 1 |
Поверка
Поверка осуществляется в соответствии с документом 01-14-08 МП «Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный AWCC. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ГНЦ РФ-ФЭИ» 23.09. 2014 г.
Основные средства поверки, используемые для поверки счетчика AWCC, представлены в таблице 4:
Таблица 4 - Основные средства поверки, используемые для поверки счетчика AWCC
| Наименование | Обозначение | Аттестованная величина |
| Источник нейтронов Cf 252 | НК252М11 (рабочий эталон 1 разряда) | 2,03406 н/с, 1 разряд, ПГ ± 4 % |
| Стандартные образцы U235 | СО №13 (ГСО №7892-2001) СО №26 (ГСО №7893-2001) | 99,64 ± 0,17 г 1352,0 ± 1,2 г |
| Стандартный образец Pu240 | СО №7 (ГСО №7905-2001) | 2509,7 ± 5,0 г |
Сведения о методах измерений
«Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный AWCC. Руководство по эксплуатации. CPR357MN001». Разделы 2 и 3.
Рекомендации к применению
При осуществлении деятельности в области использования атомной энергии.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.703-2010 ГСИ. Учет и контроль ядерных материалов. Система измерений. Основные положения
ГОСТ 27451-87 Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.
НП-030-12 «Основные правила учета и контроля ядерных материалов»
ОСТ 95 10571-2002 Стандарт отрасли. Учет и контроль ядерных материалов. Система измерений. Основные положения.
Техническая документация компании Canberra Industries Inc.
