Monitores de Activación en
Mediciones de Distribuciones de
          Neutrones




       Agustin Zúñiga Gamarra
       In...
Contenido

           1. Problema
           2. Metodos diferentes
           3. Medicion en alta potencia
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Problema
        Ciclo de                             Caracterización de posiciones
    FUNCIONAMIENTO                 r  ...
Métodos diferentes según irradiación
                               •       Medios MATERIALES (electrónica, tecnología,
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Mediciones a Alta Potencia
                              P ≈ 〈 2,10MW 〉 ⇒ φ 〈1012 ,1014 〉 n / cm 2 / s

•       Saturación...
FACILIDADES PARA INVESTIGACION
                                Posiciones de
                                irradiación i...
Exploración Sistemática de Espectros

                 Razón

                           Conocimiento preciso
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Integradores de Flujo
                                     No lleva
•    Balance
     termico          P ≈ Cte            ...
Problemas de Empleo de Monitores de Activación

    ¿Qué resultados requiere el reactor?

                  Materiales    ...
Detectores Utilizados
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Criterio de escogimiento del material

                                                      Medir T1/2
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Preparación de Detectores
                                              •   Material
                 Metodo depende:
    ...
Técnicas de Medición
     Mediciones RELATIVAS                •Distribucion de
                                         •V...
Muchas gracias
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Monitores Activacion Neutronica

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Para determinar la población neutrónica en un reactor nuclear se necesita utilizar sensores (monitores). Que se basan en reacciones nucleares (n, radiacion).

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Monitores Activacion Neutronica

  1. 1. Monitores de Activación en Mediciones de Distribuciones de Neutrones Agustin Zúñiga Gamarra Instituto Peruano de Energía Nuclear Centro Nuclear Racso Huarangal, 1989, Lima, Perú
  2. 2. Contenido 1. Problema 2. Metodos diferentes 3. Medicion en alta potencia 4. Exploracion de espectros 5. Integradores de flujo 6. Problemas de empleo de monitores 7. Detectores utilizados 8. Criterios de escogimiento 9. Preparacion de detectores 10.Técnicas de medición 2 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  3. 3. Problema Ciclo de Caracterización de posiciones FUNCIONAMIENTO r EXPERIMENTALES r,t Flujos neutrónicos y Exploración de ESPECTROS ¿Cuáles son las VARIACIONES? ¿Qué PROBLEMAS surgen? ¿Cómo medir PARAMETROS NUCLEARES del funcioamiento? Mediciones a Integradores de flujo: Plena Potencia METODOS termico y rápido en Sistematizacion con posiciones utilizadas 3 ESPECTROS Neutrones Distribucion de A.Zuñiga
  4. 4. Métodos diferentes según irradiación • Medios MATERIALES (electrónica, tecnología, etc.) ESCOGIMIENTO • Problemas impuestos (arranque, explotacion) • Características FUNCIONAMIENTO (nivel Pot, envenenamiento, radiactividad, etc.) Tarea PRINCIPAL: ESPIRITU • Perfeccionar selección MEDICION • Proveer mediciones regulares • Asegurar dosimetría en posicones (flujos, espectros) • Reactor multiuso (gradientes, DIFICULTADES reproducibilidad) • Campo de radiación perturbada (ciclo funcionamiento, experiencias vecinas) ADAPTAR • Mediciones a diversas potencias TAREA METODOS A • Medicones con espectro neutrónico 4 SITUACIONES Distribucion de Neutrones • Mediciones integradoras de flujos A.Zuñiga
  5. 5. Mediciones a Alta Potencia P ≈ 〈 2,10MW 〉 ⇒ φ 〈1012 ,1014 〉 n / cm 2 / s • Saturación del núcleo con ff Extrapolación desde baja • Influencia de la posición BC CONSIDERACIONES potencia es IMPOSIBLE • Sensibilidad R-γ en las CI DETECTORES σ ↓, T ↑ Co 59 (n, λ )Co 60 : Φ th MEDICIONES DIRECTAS DE Al 27 (n,α ) Na 24 : Φ r FLUJO Ni 58 (n, α )Co 58 : Φ r •Correlacion angular ϒ-ϒ •Emisión β parásita, impurezas •Esquemas desintegracion DIFICULTADES •Electrónica rápida •Software de analisis de picos 5 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  6. 6. FACILIDADES PARA INVESTIGACION Posiciones de irradiación incore. Sistema neumático Facilidad de Neutrografía. Columna térmica Facilidad de Gamas Pronto. Facilidad de Difracción de 6 Distribucion de Neutrones Neutrones. A.Zuñiga
  7. 7. Exploración Sistemática de Espectros Razón Conocimiento preciso de distribucion •Flujos integrados espectral de los •Dosis neutrones Aproximaciones METODO sucesivas 7 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  8. 8. Integradores de Flujo No lleva • Balance termico P ≈ Cte Estabilidad del flujo PI • Ni16 •Mov. BC (Compensar Xe, quemado U235) Variacion •Depresion - Pertubacion ( dispositivos exp) FLUJO PI •Poca reproducibilidad (posicionador ) Térmico Método Co-60 Utilizar INTEGRADORES Rápido Método Ni-58 8 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  9. 9. Problemas de Empleo de Monitores de Activación ¿Qué resultados requiere el reactor? Materiales Fabricacion detectores Metodología Adecuación procedimiento Saber medir flujos a diferentes energías Disponer testigos adecuados a condiciones T y P Disponer buenos detectores 1/v, resonantes y umbral Poseer número suficiente detectores (Ei, Ej) Ej ∫ φ ( E )dE Ei <EI , EJ>: lo mas pequeño 9 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  10. 10. Detectores Utilizados TERMICOS INTERMEDIOS Au197 ( n, γ ) Au198 : 2.7 d Cu 63 (n, γ )Cu 64 : 12.8hr In115 (n, γ ) In116 : 53.9 min Mn 55 (n, γ ) Mn 56 : 154.5 min Mn 55 (n, γ ) Mn 56 : 154.5 min Co 59 (n, γ )Co 60 : 5.2a Co 59 (n, γ )Co 60 : 5.2a RAPIDOS S 32 (n, p) P 32 : 14.2d P 31 ( n, p ) Si 31 : 2.6hr Ni 58 ( n, p )Co 58 : 72d Al 27 (n, a) Na 24 : 15.0hr 10 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  11. 11. Criterio de escogimiento del material Medir T1/2 • Verificar la pureza • Probar el detector Misma forma a utilizarse • Estudiar fluencia Fabricacion e impurezas • Limitaciones Manifestan las impurezas alta fluencia: ejm Cu •Limite definido por pureza del producto (no ensuciar en la manipulación) •Liberarse de impurezas via discriminacion gama (electrónica) 11 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  12. 12. Preparación de Detectores • Material Metodo depende: • Objetivos perseguidos Cuerpo metálico: disco : e≈ 1/100 o 1/10 mm Fabricación Diametro: 4 mm Ejm: Mn, Co, In Evaporación Ejm: Au, In, Mn, Co, S Sedimentación Ejm. P 12 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  13. 13. Técnicas de Medición Mediciones RELATIVAS •Distribucion de •Valor absoluto 1pto de la curva (aparte) Método Punto a Punto •n. Térmico: Mn, Co, Cu, Au •n. Rápido: Ni, S •SPN •Hilos, bandas: Cu, Au. •Muchos puntos Método Continuo •Se requiere alto flujo •Repetir pasadas. •Motor, O 1mm •4pi Mediciones ABSOLUTAS •Dificil : actividades bajas •Estudiar absorcion Aparatos CALIBRADOS 13 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga
  14. 14. Muchas gracias agustinz1@hotmail.com 14 Distribucion de Neutrones A.Zuñiga

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