ИСТОЧНИК ЗАХВАТНОГО ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ С ЭНЕРГИЯМИ ДО 7 МэВ И ДО 10 МэВ НА ОСНОВЕ ПОВЕРОЧНОЙ УСТАНОВКИ НЕЙТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Широкое распространение и использование техногенных источников ионизирующих излучений, в частности таких, как ускорители заряженных частиц и ядерные реакторы, приводит к появлению ряда прикладных задач по метрологическому обеспечению спектрометрической и дозиметрической аппаратуры, работающей в полях фотонного излучения с энергией до 10 МэВ. Контейнер-коллиматор с геометрией тепловых нейтронов установки поверочной нейтронного излучения (УПН- АТ140, УП «АТОМТЕХ») формирует коллимированный пучок нейтронов со значительной составляющей нейтронов тепловых энергий. Расположение в потоке тепловых нейтронов диска из титана позволяет получить поле захватного гамма-излучения до 7 МэВ, а диска из никеля – до 10 МэВ. Для экспериментального изучения спектральных характеристик поля захватного излучения использовался специализированный спектрометрический блок детектирования на основе кристалла LaBr₃(Ce) с размерами Ø 38×38 мм с нелинейной характеристикой преобразования канал-энергия в диапазоне до 10 МэВ. На спектрах хорошо различимы основные линии захватного излучения от водорода, бора, титана и никеля. По полученным на блоке детектирования спектрам можно сделать вывод о возможности калибровки спектрометрических блоков в поле захватного гамма-излучения до 10 МэВ. 

1. Capture Gamma Ray Beam for the Calibration of Radioprotection Dosemeters between 5 and 9 MeV / F. Bermann [et al.] // Radiation Protection Dosymetry. – 1990. – Vol. 30. – P. 237–243.

2. International Electrotechnical Commission «Radiation Protection Instrumentation – Transportable, Mobile or Installed Equipment to Measure Photon Radiation for Environmental Monitoring» 23/10/2015. IEC 61017 Ed. 1.

3. International Standart «X and gamma radiation for calibrating dosimeters and dose rate meters and for determining their response as a function of photon energy». 15/12/1996. ISO 4037-1.

4. Duvall, K. C. The development of a 6–7 MeV photon field for instrument calibration / K. C. Duvall, H. T. Heaton, C. G. Soares // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 1985. – Vol. 10–11, iss. 2. – P. 942–945.

5. Guldbakke, S. Properties of high-energy photon fields to be applied for calibration purposes / S. Guldbakke, D. Schaf-fer // Nuclear Instruments and Metods in Physics Research. – 1990. – Vol. 299, iss. 1–3. – P. 367–371.

6. Rogers, D. O. A nearly mono-energetic 6–7 MeV photon calibration source / D. O. Rogers // Health Physics. – 1983. – Vol. 45, N 1. – P. 127–137.

7. Croft, S. The determination of the adsolute responce function of a deuterated benzene total energy detector to 6.13 MeV gamma-rays / S. Croft, M. Bailey // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 1991. – Vol. 302, iss. 2. – P. 315–326.

8. Bermann, F. Étalonnage de détecteurs de radioprotection avec des gammas d’énergie supérieure à 1 MeV: utilisation de faisceaux de gammas de capture / F. Bermann, G. Portal // Radioprotection. – 1991. – Vol. 26, N 3. – P. 493–513.

9. Kroupa, M. Wide energy range gamma-ray calibration source / M. Kroupa, C. Granja, Z. Janout // Journal of Instrumentation. – 2011. – Vol. 6, N 1. – P. 6–11.

10. Rogers, J. G. A 7–9 MeV isotopic gamma-ray source for detector testing / J. G. Rogers, M. S. Andreaco, C. Moisan // Nuclear Instruments and Metods in Physics Research. – 1998. – Vol. 413, iss. 2–3. – P. 249–254.

11. Формирование поля захватного гамма-излучения до 10 МэВ для метрологического обеспечения приборов радиационной защиты / Д. И. Комар [и др.] // Приборы и методы измерений. – 2016. – № 3. – С. 296–304.

12. MCNP–A General Monte Carlo N-Paticle Transport Code, Version 4В / ed. J. F. Briestmeister. – Report LA–12625–M. – Los Alamos, NM: Los Alamos National Laboratory, 1997. – 736 p.

13. Комар, Д. И. Монте-Карло моделирование метрологических характеристик установки поверочной нейтронного излучения УПН-АТ140 / Д. И. Комар, С. А. Кутень, В. Д. Гузов // Эколог. вестн. – 2016. – № 3. – C. 53–58.

14. Комар, Д. И. Влияние рассеянного нейтронного излучения на метрологические характеристики поверочной установки нейтронного излучения УПН-АТ140 / Д. И. Комар, С. А. Кутень // Приборы и методы измерений. – 2017. – № 1. – С. 23–31.

15. Choi, H. D. Database of promt gamma-rays from slow neutron capture for elemental analysis / H.D. Choi, R.B. Fires-tone, R.B. Lindstorm. – Vienna: International Аtomic Energy Agency, 2006.–252 p.

16. Atlas of Neutron Capture Cross Sections / ed. J. Kopecky. – Vienna: International Аtomic Energy Agency, 1997. – 370 p.

17. Ceberg, C. P. Neutron capture imaging of 10B in tissue specimens / C. P. Ceberg, L. G. Salford // Radiotherapy and Oncology. – 1993. – Vol. 26, iss. 2. – P. 139–146.

18. Hugh, E. H. Neutron Inelastic Scattering in 12C, 14N and 16O. – Houston, Texas, 1959. – 256 p.

19. Baldini, A. A NaI activation method for the measurement of the weak thermal neutron field around the MEG experiment / A. Baldini, C. Bemporad, F. Cei // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. – 2007. – Vol. 570, iss. 3. – P. 561–564.

20. Gardner R. P. NaI detector neutron activation spectra for PGNAA applications / R. P. Gardner, E. Sayyed, Y. Zheng // Applied Radiation and Isotopes. – 2000. – Vol. 53, iss. 4–5. – P. 483–497.