ЭМИССИОННЫЙ НЕЙТРОННЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к области ядерной техники, в частности, к компенсации гамма-составляющей сигнала детектора нейтронов для внутризонного контроля распределения энерговыделения в ядерном реакторе.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является эмиссионный детектор нейтронов, который содержит коллектор и эмиттер, отделенные друг от друга изоляционным материалом, и при этом эмиттер выполнен из порошка двуокиси гафния, заключенного в металлическую оболочку (патент RU 2485549, G01T 3/00, опубл. 20.06.2013).

Указанный детектор не обладает нулевой гамма-чувствительностью, но т.к. гамма-составляющая сигнала, в зависимости от своей полярности, вносит соответствующий вклад в суммарный сигнал. Это сказывается на точности измерения детектором плотности потока нейтронов.

Задача, на достижение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении надежности эксплуатации ядерных реакторов.

Техническим результатом, который будет получен при использовании заявленного детектора, является обеспечение нулевой гамма-чувствительности эмиссионного нейтронного детектора, как следствие, исключение влияния гамма-составляющей на сигнал и тем самым повышение точности контроля плотности потока нейтронов.

Указанный технический результат достигается тем, что эмиссионный нейтронный детектор, содержащий коллектор и эмиттер, отделенные друг от друга изоляционным материалом, при этом эмиттер выполнен из порошка двуокиси гафния, заключенного в металлическую оболочку, оболочка эмиттера выполнена толщиной от 0,14 мм до 0,20 мм, а масса двуокиси гафния на 1 м чувствительной части детектора выбрана в диапазоне от 6,4 г до 7,1 г.

Возможность создания эмиссионного нейтронного детектора с нулевой гамма-чувствительностью основана на зависимости гамма-составляющей сигнала от толщины оболочки эмиттера и массы вещества, заключенного в оболочку эмиттера.

Как показали проведенные исследования, при облучении в ядерном реакторе эмиссионных нейтронных детекторов, состоящих из отделенных друг от друга изоляционным материалом металлического коллектора и эмиттера, изготовленного из порошка двуокиси гафния (HfO₂), заключенного в оболочку из коррозионно-стойкой стали, обеспечивается достижение нулевой гамма-составляющей при толщине оболочки эмиттера, лежащей в диапазоне от 0,14 мм до 0,20 мм, и массе порошка двуокиси гафния на 1 м чувствительной части детектора равной от 6,4 г до 7,1 г.

Заявляемый эмиссионный нейтронный детектор с нулевой гамма-чувствительностью предполагается применять в качестве детектора контроля энерговыделения, например, для реактора РБМК.