Разработка метода и оборудования для измерения потока нейтронов от исследовательского реактора

S.K. Shinbulatov; N.O. Saduyev; O.A. Kalikulov; A.N. Sedov; V.V. Oskomov; E.S. Mukhamejanov; A.E. Baktoraz; N.O. Yerezhep; Sh.B. Utey; A.A. Shaimerdenov; M.T. Aitkulov; D.E. Myktybekov; A.I. Zhumabayev; A. Mukhametkaliuly; T.K. Zholdybayev

doi:10.26577/RCPh.2023.v85.i2.04

Авторы

S.K. Shinbulatov НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-5296-2530
N.O. Saduyev НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-5144-0677
O.A. Kalikulov НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0003-1597-4935
A.N. Sedov НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-2847-078X
V.V. Oskomov НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-5893-7715
E.S. Mukhamejanov Объединенный институт ядерных исследований, Россия, г.Дубна http://orcid.org/0000-0002-9064-6061
A.E. Baktoraz НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-5103-8397
N.O. Yerezhep НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-7457-2189
Sh.B. Utey НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-6139-6107
A.A. Shaimerdenov РГП Институт ядерной физики, Казахстан, г.Алматы http://orcid.org/0000-0002-9064-6061
M.T. Aitkulov РГП Институт ядерной физики, Казахстан, г.Алматы http://orcid.org/0000-0002-9089-3409
D.E. Myktybekov Объединенный институт ядерных исследований, Россия, г.Дубна http://orcid.org/0000-0003-1753-1425
A.I. Zhumabayev НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-8832-9702
A. Mukhametkaliuly НИИЭТФ, Казахский национальный университет им. аль – Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0009-0006-6799-4224
T.K. Zholdybayev РГП Институт ядерной физики, Казахстан, г.Алматы http://orcid.org/0000-0003-3534-1000

DOI:

10.26577/RCPh.2023.v85.i2.04

Ключевые слова:

поток нейтронов, реактор, пропорциональный счетчик СНМ-18

Аннотация

В данной работе изучен новый метод измерения потока нейтронов с использованием пропорциональных счетчиков СНМ-18, наполненных 3Не. При разработке аппаратуры автоматизированного измерения потока нейтронов исследовательского реактора ВВР-К определяющими критериями оптимизации являются потребляемая мощность, масса и габариты. Для этого использовались приборы для автоматизированного измерения эквивалента влажности почвы и эквивалента снеговой воды по нейтронной составляющей космических лучей. Проведен ряд экспериментальных исследований по определению оптимальных уровней питающих напряжений, изменена конструкция устройства для работы на реакторе ВВР-К. Основными элементами конструкции детектора нейтронов являются блок водородосодержащего замедлителя; трубка пропорционального счетчика тепловых нейтронов; усилитель и микроконтроллер для анализа сигнала с детектора; источник питания высокого напряжения и трансмиттер. Также было разработано специальное программное обеспечение для одновременного управления детекторами. Тестовые измерения потока нейтронов выполнены на исследовательской реакторной установке ВВР-К ИЯФ с использованием Pu-Be источника нейтронов, с интенсивностью 1,8*10⁶ н/с. Для снижения интенсивности нейтронов в целях безопасности персонала и снижения нагрузки на детектор источник нейтронов был помещен внутрь коллиматора из борированного полиэтилена.