197102. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rádioaktív sugárforrások által okozott külső sugárterhelés értékelésére
5 197 102 6 illetve I flnu nni—l.j I ^ Tf **mj **ro--l j 2 és az egyenlőtlenség(ek) nemteljesülése esetén viszszatérünk az újabb iterációs lépéshez, míg azok teljesülésekor az életkor és empirikus hatványkitevő ily módon meghatározott aktuális értékeit az adott kalibrációs beállítás mellett valódiként fogadva el vizsgáljuk, hogy az empirikus kitevő hibahatáron belül megegyezik-e az adott energiadiszkriminációhoz rendelt optimális hatványkitevő értékkel, amikoris különbözőség esetén az életkor és empirikus kitevő valódi aktuális értékeinek meghatározását a kalibráció alkalmazásával kiválasztott más energiadiszkriminációs küszöbszint beállítás mellett újból elvégezzük, míg megegyezés esetén az alkalmazott energiadíszkríminácíós küszőbszínt beállítást a vizsgálat tárgyát képező hasadási termék típusához rendelt, helyes kalibrációnak tekintjük és a későbbi időben a termék összes mérését ezen kalibrációnál végezve egyrészt időről időre ellenőrző mérésekkel kontrolláljuk az életkor és az empirikus hatványkitevő aktuális értékeit, illetve a mért dózisteljesítmény értékének felhasználásával ismert módon képezzük a dózisértékeléshez szükséges származtatott paramétereket. A külső sugárterhelés értékelésére szolgáld berendezés érzékelő egységből — előnyösen dozimetriai sugárzásdetektorból —, energiadiszkriminációs küszöbérték-beállító egységből, diszkriminátorból, elektromos erősítő- és jelfeldolgozó áramköri elemekből, valamint jelszámlálóból álló dózisteljesítménymérőből, továbbá aritmetikai egységből áll. továbbá diszkriminátorral, valamint digitális-analóg átalakítót tartalmazó energiadiszkriminációs küszöbérték-beállító egységgel van ellátva, ahol az energiaszelektív érzékelő egység kimenete a díszkriminátor egyik bemenetére van kötve, a diszkriminátor kimenete a dózisteljesftménymérő bemenetére van vezetve, a dózisteljesftménymérő kimenete processzor bemenetére van csatlakoztatva, a processzor kétirányú adatforgalmat lehetővé tevő módon az aritmetikai egységre, valamint a memóriaegység(ek)re van kötve, a processzor egyik kimenete a küszöbérték-beállító egység bemenetére van csatlakoztatva, amely küszöbérték-beállító egység egyik kimenete a diszkriminátorra, másik kimenete pedig a processzor bemenetére van kapcsolva, a processzor bemenetére továbbá a billentyűzet van kapcsolva, míg a processzor másik kimenete a kijelző bemenetére van vezetve. Az energiadiszkriminációs küszöbérték-beállítő egység a különféle hasadást termékek bomlását leíró eltérő n és t paraméterekhez rendelt és a kalibráció során meghatározott optimális diszkriminációs érték beállítására szolgál. Az aritmetikai egység — amely a dózisteljesítmény folyamatosan mért értékei alapján az előzőekben említett két paraméter meghatározása és az energiadiszkriminációs küszöbszint optimális, diszkrét értékének kiválasztása mellett az értékelési folyamat egyéb műveleteinek elvégzésére is szolgál — célszerű kiviteli alakja egy alkalmasan megválasztott és az eljárást realizáló program szerint működő mikroprocesszor. Az eljárás legfontosabb előnye, hogy az általános érvényűnek tekinthető, mert az energiadiszkriminációs küszöbszint többféle, a kalibráció alkalmával a különféle hasadó anyagok hasadási termékeire optimálisként meghatározott diszkrét értékre történő automatikus beállítási lehetősége következtében az (1) egyenlet n empirikus hatványkitevőjének aktuális értéke és vele együtt a t életkor, mint paraméter a mérés során bármely ismert hasadó anyagra meghatározható. Az eljárás további előnye, hogy a paraméterek helyszíni meghatározása a dózisteljesftmény folyamatos méréséből származó összes adat felhasználásával történik, így jelentősen csökken az egyes mérések szórásából eredő mérési bizonytalanság. A találmány tárgyát a továbbiakban példa és rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol a rajzon az 1. ábra a különféle hasadási termékek dózistelj esítménycsökkenési görbéinek jellegzetes változását mutatja be az idő függvényében, különböző energiadiszkriminációs küszöbérték beállítások mellett, a 2. ábra a találmány szerint kialakított, radioaktív sugárforrások által okozott külső sugárterhelés értékelésére szolgáló berendezés tömbvázlatát szemlélteti. 1. példa 235U, 238U és 239Pu hasadási termékeinek kalibrációs mérései. Az eljárást a gyakorlatban kalibrációs mérésekkel ellenőriztük. A dózisteljesftmény csökkenését vizsgálva energiaszelektív sugárzásdetektoros mérőrendszerrel, az idő függvényében a d; energiadiszkriminációs eltérő diszkrét küszöbérték beállításai mellett az alkalmazott hasadó anyag-típusok esetén az 1. ábrán bemutatott görbesereget kaptuk. Az 1. ábrán bemutatott görbesereget oly módon kaptuk, hogy a kalibrációs mérésekhez modellanyagként használt hasadási termékeket természetes összetételű uránium (amely a gyakorlatban 23RU izotópnak tekinthető), dúsított uránium (a továbbiakban 235U izotópként kezelve), illetve 239Pu izotópok atomreaktorban rövid ideig tartó neutronbesugárzásával állítottuk elő. Az 1. ábrán szereplő jelölések: P — az elnyelt dózisteljesítmény (Gray/óra), t — a maghasadástól eltelt idő, az ún. életkor (óra), n — empirikus hatvány kitevő az (1) egyenlet szerint. A méréseket Si(Li) félvezető sugárzásdetektorral (érzékelő egység) és a hozzátartozó mérőrendszer-^ rel végeztük. Különböző ds energiadiszkriminációs küszöbérték beállítások mellett mértük a hasadási termékek P dózisteljesítményének, illetve az azzal a jelen feltételek mellett arányosnak tekinthető integrális beütésszámnak a változását a maghasadástól eltelt idő, az ún. életkor függvényében. A vizsgálat 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 56 60 65 4
