用于測(cè)量放射性物體中鈹?shù)牧康难b置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于測(cè)量放射性物體(5)中鈹?shù)牧康难b置，其特征在于，該裝置包括：中空?qǐng)A筒，由能夠使中子熱能化的材料制成的部件(1)和能夠使放射性物體的劑量率降低的金屬部件(2)組成，所述中子由放射性物體發(fā)射，由能夠使中子熱能化的材料制成的部件具有一部分壁被去掉的中空?qǐng)A筒形狀，金屬部件(2)包括實(shí)體部(2a)和凹陷部(2b)，實(shí)體部插入在對(duì)應(yīng)于由能夠使中子熱能化的材料制成的部件被去掉的壁部分的空間中，凹陷部遠(yuǎn)離實(shí)體部延伸且安置在由能夠使中子熱能化的材料制成的部件的壁內(nèi)，與由能夠使中子熱能化的材料制成的部件接觸；伽馬輻射源(4)，安置在金屬部件的凹陷部的凹口中；以及至少一個(gè)中子檢測(cè)器(3)，放置在由能夠使中子熱能化的材料制成的部件的主體中。
【專利說明】
用于測(cè)量放射性物體中鈹?shù)牧康难b置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量放射性物體，尤其是含壞廢料(dgchets plutonifgres) 中存在的鈹?shù)牧康难b置，該放射性物體以粉末形式容納在容器中。
【背景技術(shù)】
[0002] 鈹是這樣的金屬:其溯源性在可能含有它的物體，并且尤其是放射性物體中是必 需的。
[0003] 迄今為止，已知用于測(cè)量物體中存在的鈹?shù)牧康牟煌夹g(shù)。
[0004] 在這些技術(shù)中，放射化學(xué)分析方法通過一些技術(shù)來實(shí)施。在這些技術(shù)中，存在電感 耦合等離子體質(zhì)譜分析。該分析專用于氣體樣品。因此，對(duì)于液體，必須進(jìn)行液體樣品的蒸 發(fā)。對(duì)于固體，則必須首先例如利用硝酸，使固體樣品溶解以形成液體樣品，并然后進(jìn)行該 液體樣品的蒸發(fā)。在固體的情況下，還能夠通過施加激光束使表面處的固體間或地蒸發(fā)。在 任何情況下，一旦獲得氣體樣品，該樣品就通過放電而被轉(zhuǎn)化成等離子體。從等離子體中提 取離子，并通過質(zhì)譜來確定它們的質(zhì)量。
[0005] 放射化學(xué)分析方法可通過其它已知的技術(shù)來實(shí)施，例如熒光法(鈹從而與具有熒 光性質(zhì)的配體形成絡(luò)合物）、激光誘導(dǎo)原子發(fā)射光譜法(在激發(fā)的作用下，發(fā)射可見光或紫 外線輻射）、紅外光譜法(將鈹提取(extrait)為通過紅外光譜儀測(cè)量其紅外線發(fā)射的化學(xué) 形式)等。
[0006] 所有這些技術(shù)都是侵入性的并且需要對(duì)研究物體進(jìn)行采樣。對(duì)樣品的該操作帶來 了樣品的代表性問題。實(shí)際上，在待研究的物體是不均質(zhì)的情況(廢料容器，具有復(fù)雜形狀 且表面難以接觸的物體的表面污染物)下，樣品的測(cè)定結(jié)果不能代表物體中含有的鈹?shù)膶?shí) 際量。這是一個(gè)缺點(diǎn)。
[0007]此外，與進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間相比，實(shí)施放射化學(xué)分析方法的技術(shù)常常非常延遲地傳 送測(cè)量結(jié)果。獲得測(cè)量結(jié)果的這種延遲也是一個(gè)缺點(diǎn)。
[0008] 其它已知的技術(shù)基于以下核反應(yīng)：
[0009] 9Be+ y ^8Be+n
[0010]伽馬光子y轟擊鈹(9Be)。具有足夠能量的伽馬光子與鈹原子核相互作用產(chǎn)生光 中子n。然后對(duì)所產(chǎn)生的光中子進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且由計(jì)數(shù)信息推導(dǎo)出鈹?shù)牧?。文?D6 termination of beryllium by use of photonuclear activation techniques" (A.Moussavi-Zarandi/Applied Radiation and Isotopes 66(2008) ,158-161 頁）公開了 這類技術(shù)。含鈹材料的樣品被來自124Sb源的光子輻射。對(duì)由該輻射產(chǎn)生的光中子進(jìn)行計(jì)數(shù)， 并由該中子計(jì)數(shù)確定樣品中存在的鈹?shù)牧俊?br>[0011]這種技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)是：它是侵入性的，并且它必須在小尺寸樣品上進(jìn)行。因此， 關(guān)于所研究的物體中存在的鈹?shù)牧康男畔⒉荒艽礅斘淳鶆蚍植嫉拇蟪叽缥矬w(例如具有 大于1升的體積的物體）中的情況。此外，在物體是放射性的情況下，由于物體的放射性對(duì)測(cè) 量的干擾而導(dǎo)致強(qiáng)的中子噪聲，諸如由钚(PU)的中子發(fā)射導(dǎo)致的噪聲。
[0012] 本發(fā)明的裝置不具有上述缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 實(shí)際上，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量放射性物體中鈹?shù)牧康难b置，所述裝置包括：
[0014] 中空?qǐng)A筒，所述中空?qǐng)A筒由能夠使中子熱能化的材料制成的部件和能夠使所述放 射性物體上的劑量率降低的金屬部件組成，所述中子由所述放射性物體放射，所述由能夠 使中子熱能化的材料制成的部件具有一部分壁被去掉的中空?qǐng)A筒形狀，所述金屬部件包括 實(shí)體部和凹陷部，所述實(shí)體部插入在對(duì)應(yīng)于所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件被 去掉的壁部分的空間中，所述凹陷部遠(yuǎn)離所述實(shí)體部延伸且安置在所述由能夠使中子熱能 化的材料制成的部件的壁內(nèi)，與所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件相接觸；
[0015] 伽馬輻射源，所述伽馬輻射源安置在所述金屬部件的凹陷部的凹口中；以及
[0016] 至少一個(gè)中子檢測(cè)器，所述至少一個(gè)中子檢測(cè)器放置在所述由能夠使中子熱能化 的材料制成的部件的主體中。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步特征，所述中子檢測(cè)器為氦3氣量計(jì)。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一進(jìn)一步特征，所述伽馬輻射源為點(diǎn)源。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，在所述輻射源為點(diǎn)源的情況下，所述裝置進(jìn)一步 包括能夠使該源沿與所述中空?qǐng)A筒的軸線基本平行的軸線移動(dòng)的構(gòu)件。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，所述伽馬輻射源為線源，所述線源連接到所述金 屬部件的凹陷部的凹口中并具有與所述中空?qǐng)A筒的軸線基本平行的軸線。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，所述裝置包括能夠使所述放射性物體旋轉(zhuǎn)的構(gòu) 件。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，所述伽馬輻射源為124Sb源。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，所述中空?qǐng)A筒為中空旋轉(zhuǎn)圓筒。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，在所述中空?qǐng)A筒為中空旋轉(zhuǎn)圓筒的情況下，多個(gè) 中子檢測(cè)器以與所述中空旋轉(zhuǎn)圓筒的圓形橫截面界定的圓的中心距離相等的方式均勻地 分布在所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件中。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，所述能夠使中子熱能化的材料為聚乙烯。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，所述金屬部件為鉛部件。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，在與所述圓筒的軸線垂直的橫截平面中，在所述 由能夠使中子熱能化的材料制成的部件中將所述金屬部件與中子探測(cè)器分開的距離小于 或等于5cm，并且，在所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件中將中子探測(cè)器與外表面 分開的距離大于或等于2cm，所述外表面界定所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件。 [0028]根據(jù)本發(fā)明的又一進(jìn)一步特征，所述將所述金屬部件與中子探測(cè)器分開的距離小 于或等于3cm，并且，所述將中子探測(cè)器與外表面分開的距離大致為2cm~4cm，所述外表面 界定所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的裝置被設(shè)計(jì)成最大限度地降低由物體的放射性造成的中子噪聲所 帶來的干擾。
[0030] 有利的是，本發(fā)明的裝置還能夠?qū)υ谄鋬?nèi)鈹未均勻分布的大的物體中存在的鈹?shù)?量進(jìn)行確定和量化。
【附圖說明】
[0031] 通過參考附圖閱讀以下描述，本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，在附圖中：
[0032] 圖1A和圖1B代表根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量放射性物體中鈹?shù)牧康难b置的透視圖和 頂視圖；
[0033]圖2代表用于模擬根據(jù)本發(fā)明的裝置的主要構(gòu)成元件的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的橫截面圖； [0034]圖3A和圖3B代表根據(jù)本發(fā)明的用于測(cè)量放射性物體中鈹?shù)牧康难b置的改進(jìn)的頂 視圖和縱向橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1A和圖1B代表根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的用于測(cè)量放射性物體中鈹?shù)牧康?裝置的透視圖和頂視圖。
[0036]本發(fā)明的裝置包括：
[0037] 中空?qǐng)A筒塊狀物，該中空?qǐng)A筒塊狀物由能夠使放射性物體所發(fā)射的中子熱能化的 材料的部件1和能夠使所述放射性物體上的劑量率降低的金屬部件2組成，所述金屬部件2 安置在該能夠使中子熱能化的材料的部件中，所述放射性物體5自身放置在所述中空?qǐng)A筒 塊狀物的中空區(qū)中；
[0038] 伽馬輻射源4,所述伽馬輻射源4放置在金屬部件2的中空部的凹口中，并且向待研 究的物體發(fā)射伽馬輻射;以及
[0039] 至少一個(gè)中子檢測(cè)器3,所述至少一個(gè)中子檢測(cè)器3放置在由能夠使中子熱能化的 材料制成的部件1的主體中。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，能夠使中子熱能化的材料為聚乙烯，金屬部件為鉛 部件，并且中子檢測(cè)器為氦3(3He)氣量計(jì)。然而，根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方式：
[0041] 能夠使中子熱能化的材料可以是石蠟或水或石墨等；
[0042] 金屬可以是除鉛以外的金屬；以及
[0043] 中子檢測(cè)器可以是除氦3(3He)氣量計(jì)以外的儀表，例如，硼沉積氣量計(jì)。
[0044]聚乙烯部件1具有一部分壁被去掉的中空?qǐng)A筒形狀。鉛部件2包括實(shí)體部2a和凹陷 部2b，該實(shí)體部2a插入在與聚乙烯部件1的被去掉的壁部分對(duì)應(yīng)的空間中，該凹陷部2b遠(yuǎn)離 該固體部延伸且安置在聚乙烯部件1的壁內(nèi)，與該聚乙烯部件接觸。伽馬輻射源4安置在鉛 部件2的凹陷部的凹口中。至少一個(gè)中子檢測(cè)器（圖1B示出了 11個(gè)檢測(cè)器)放置在聚乙烯部 件1的主體中。
[0045]鉛部件2的功能是在中子檢測(cè)器處限制劑量率。鉛部件具有為此選擇的厚度。對(duì)于 氦3氣量計(jì)，例如，劑量率限值為0. lmGy/h伽馬。鉛部件2也能夠保護(hù)操作者免于伽馬輻射源 的輻射。還可預(yù)期的是：用于阻止靠近裝置的屏蔽區(qū)和/或隔離區(qū)來用于這種保護(hù)。鉛部件2 的優(yōu)點(diǎn)還在于(如果有必要的話)限制除鈹以外的其它元素(例如聚乙烯中存在的氘）中的 背景光中子產(chǎn)率。伽馬輻射源4為點(diǎn)源或線源。當(dāng)該源為點(diǎn)源時(shí)，本發(fā)明的裝置優(yōu)選包括能 夠保證其沿著圓筒的軸線移動(dòng)的構(gòu)件。當(dāng)該源為線源時(shí)，例如通過使用放置在鉛部件的凹 口中的不銹鋼管來將其連接到鉛部件。優(yōu)選地，線源比所研究的物體的高度更長(例如兩倍 長）。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式，本發(fā)明的裝置還包括能夠使所研究的物體繞中空?qǐng)A筒的 軸線旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。
[0046]在上述特定實(shí)施方式中，由于可移動(dòng)的伽馬輻射點(diǎn)源或伽馬輻射線源的存在以及 能夠使所研究的物體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的存在，根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠均勻地輻照物體，從而最 大限度地降低與物體中鈹?shù)姆植枷嚓P(guān)的不確定性。
[0047]當(dāng)使用多個(gè)檢測(cè)器3(如圖中所示)時(shí)，它們優(yōu)選地均勻地布置在繞物體5在聚乙烯 部件1的同一圓周上。
[0048]伽馬輻射源優(yōu)選為124Sb源。有利的是，124Sb源具有促進(jìn)以下核反應(yīng)的1691keV的主 輻射：
[0049] 9Be+y-8Be+n。
[0050]此反應(yīng)的觸發(fā)閾值為1666keV，而不會(huì)激發(fā)所研究的物體中可能存在的、閾值遠(yuǎn)遠(yuǎn) 大于該能級(jí)的其它元素。此核反應(yīng)中發(fā)射的光中子因此具有約25keV(1691keV~1666keV) 的能量。
[0051]中子檢測(cè)器3對(duì)由此核反應(yīng)產(chǎn)生的中子n進(jìn)行計(jì)數(shù)。以本身已知的方式，對(duì)中子的 計(jì)數(shù)通過校準(zhǔn)乘以由數(shù)值模擬測(cè)量或計(jì)算的系數(shù)能夠確定物體中存在的鈹?shù)牧俊?br>[0052]本發(fā)明的裝置有利地能夠使對(duì)光中子的檢測(cè)優(yōu)先于對(duì)所測(cè)量的物體同時(shí)發(fā)射的 中子的檢測(cè)。這使得信噪比能夠很大幅度地提高，并從而很大幅度地提高無背景噪聲的信 號(hào)的統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確度。
[0053]參與中子背景噪聲的中子來自所發(fā)射的中子的平均能量為約2MeV的自發(fā)裂變，或 者來自所發(fā)射的中子的平均能量大于IMeV，例如4.2MeV(在強(qiáng)阿爾法發(fā)射體(如238Pu、241Am 等）的存在下，9Be(a，n)的反應(yīng))的反應(yīng)(a，n)。
[0054]通過合理地選擇中子檢測(cè)器在聚乙烯部件厚度中的位置來獲得最佳信噪比性能。 [0055]圖2代表用于模擬本發(fā)明的裝置的主要構(gòu)成元件的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
[0056] 用于模擬所選擇的結(jié)構(gòu)為金屬粉末的球狀物S，其半徑為r且環(huán)繞有一系列的球形 層，即：厚度eo的鉛層&、厚度的的第一聚乙烯層C 2、厚度eH的氦3氣體層C3以及厚度的的第二 聚乙烯層C4。有利的是，圖2中所示的結(jié)構(gòu)能夠?qū)υ诒景l(fā)明的裝置中放置在氦3氣量計(jì)前面 和后面的聚乙烯層的厚度進(jìn)行優(yōu)化。球狀物S的半徑r等于4.3cm，并且氦3氣體層的厚度e H 等于2.54cm。如前所述，鉛層&具有為限制在檢測(cè)器處的放射劑量率而選擇的例如為lcm的 厚度eo。據(jù)認(rèn)為，中子在金屬粉末的球狀物中均勻地發(fā)射。兩個(gè)能譜被用于模擬，即，25keV 的中子代表來自鈹上的反應(yīng)（Y，n)的光中子，以及對(duì)應(yīng)于24()Pu的自發(fā)裂變的中子的光譜 (其組成顯著不利的背景噪聲源）。
[0057] 下文中的表1示出了 ：基于厚度的和厚度e2,由鈹上的反應(yīng)（y，n)所發(fā)射的中子的 檢測(cè)效率的值。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，具有給定能譜的中子檢測(cè)效率被定義為所檢測(cè)到 的計(jì)數(shù)的數(shù)目與能譜中所發(fā)射的中子的數(shù)目之間的比值。
[0059]表 1
[0060]表1的第一列由不同值的厚度ei組成，并且第一行由不同值的厚度仍組成。每個(gè)交 叉點(diǎn)（ei，e2)與相應(yīng)的檢測(cè)效率值相關(guān)聯(lián)。從表1可見，無論值ei和值e2如何，檢測(cè)效率總高 于15%，這是非常令人滿意。還應(yīng)注意的是，對(duì)于一組e2值，在ei增加時(shí)，檢測(cè)效率經(jīng)過最大 值。這是由于兩個(gè)拮抗作用:聚乙烯中的中子的減速(或熱能化），促進(jìn)其被氦3檢測(cè)；以及同 一聚乙烯中的熱能化的中子的吸收。此外，對(duì)于固定的幻值，應(yīng)注意的是，在e 2增加時(shí)，檢測(cè) 效率增加并然后達(dá)到漸近值。這是由于位于氦3后面的聚乙烯對(duì)于厚度仍的最低值起著反 射器的作用，此反射器在超過一定厚度時(shí)不再發(fā)揮作用，中子然后被吸收并且不再能返回 到氦3儀表。
[0061 ]此外，下面的表2示出了 ：基于厚度幻和厚度e2，24()PU的自發(fā)裂變的中子的檢測(cè)效 率。厚度ei也存在于該表的第一行中，而厚度的存在于第一列中，各個(gè)交叉點(diǎn)（ei，e2)給出了 相關(guān)的檢測(cè)效率值。
[0063]
[0064] 表 2
[0065] 應(yīng)注意的是，對(duì)于一組厚度的，檢測(cè)效率隨著厚度ei而增加，然而所研究的厚度ei 的變化范圍（〇~5cm)不能夠觀察到由光中子觀察到的效率最大值（參照表1)。這是由于 24()Pu的自發(fā)裂變的中子的較高能量:隨后，在大于5cm的厚度的下，獲得了最佳檢測(cè)效率。如 果厚度 ei被設(shè)定，在厚度防增加時(shí)，先觀察到檢測(cè)效率增加以及隨后飽和(參照表1)。
[0066] 考慮到本發(fā)明的裝置的良好的檢測(cè)靈敏度，有利的是能夠僅部分地犧牲光中子的 檢測(cè)效率并且能夠有利于光中子的檢測(cè)效率與自發(fā)裂變的中子的檢測(cè)效率的比率。
[0067]下面的表3示出了表1和表2中給出的檢測(cè)效率的比率。
[0068] 該表的第一行中示出了厚度ei，第一列中示出了厚度e2。
[0069] 各個(gè)交叉點(diǎn)(ei，e2)與檢測(cè)效率的比值相關(guān)。
[0072] 表 3
[0073] 從表3可見，對(duì)于最小厚度幻和仍，檢測(cè)效率的比值R取最高值。此外，在這些情況 (小的厚度ejPe2)下，光中子的檢測(cè)效率還取最低值(參照表1)。因此，通過使比值R和光中 子的檢測(cè)效率的值的折衷來做出最佳厚度的和⑵的選擇。
[0074]也應(yīng)注意，在沒有聚乙烯的情況下(這種情況未在表1~3中示出，并且其中的厚度 ei和厚度e2均為零），對(duì)可預(yù)期的鈹量的測(cè)量來說，檢測(cè)效率將變得太低(通常低于1% )。 [0075]通過非限制性的實(shí)例，在圖1A和圖1B示出的裝置中，選擇等于1.5cm的厚度ei和等 于3cm的厚度e2。對(duì)于這個(gè)實(shí)例，該裝置的其它尺寸為：
[0076] 中空?qǐng)A筒的高度H: 30cm，
[0077] 中空?qǐng)A筒的內(nèi)徑dl: 10? 6cm，
[0078]安置成與聚乙烯部件接觸的鉛凹陷部件的壁厚：1cm，
[0079]線源的長度:25cm(該源在中空?qǐng)A筒的中心處），
[0080] 中子檢測(cè)器的直徑D:2.54cm，
[0081]具有4巴壓力的氦3氣體填充的中子檢測(cè)器的高度:25cm，
[0082]所研究的物體的高度：11 cm(該物體在中空?qǐng)A筒的中心處）。
[0083] 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)能夠?qū)嵤┯糜跍y(cè)量鈹?shù)牧康姆椒?，該方法有利地是?jiǎn)單的并且使由 所測(cè)量的物體的固有中子發(fā)射造成的噪聲最小化，并且產(chǎn)生可靠且準(zhǔn)確的結(jié)果。
[0084] 在本身已知的方式中，利用本發(fā)明的裝置實(shí)來測(cè)量鈹?shù)牧康姆椒òy(cè)量由放射 性物體發(fā)射的固有中子噪聲的步驟。這種測(cè)量是在沒有輻射源的情況下進(jìn)行。然后，從在輻 射源的存在下測(cè)量的信號(hào)中減去固有噪聲。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，減去固有噪聲在 所測(cè)得的有用信號(hào)中引入統(tǒng)計(jì)上的不確定性。有利的是，這種不確定性通過本發(fā)明的裝置 而大大降低。
[0085] 也有利的是，在沒有伽馬輻射源的情況下，本發(fā)明的裝置能夠進(jìn)行被動(dòng)中子計(jì)數(shù)。 還能夠測(cè)量物體中存在的壞量。在這種情況下，通常必須對(duì)中子重合度_( coincidences )進(jìn) 行測(cè)量，以已知的方式從在阿爾法發(fā)射體的存在下由輕核（如鈹或氧的原子核）上的反應(yīng) (a，n)造成的背景噪聲中分辨出在自發(fā)裂變反應(yīng)期間由钚發(fā)射的有用信號(hào)。在本身已知的 方式中，這種重合度測(cè)量需要存在至少兩個(gè)中子檢測(cè)器并且能夠控制中子符合的處理電子 器件。然后，聚乙烯準(zhǔn)圓筒1完全被鎘板6覆蓋，以本身已知的方式限制在檢測(cè)裝置中的中子 的使用壽命，并從而促進(jìn)對(duì)中子重合度的分析(參見圖3A和圖3B)。盡管出于促進(jìn)光中子檢 測(cè)的目的而對(duì)聚乙烯塊1中的檢測(cè)器3的布置進(jìn)行的最優(yōu)化損害了由放射性物體自發(fā)發(fā)射 的中子的檢測(cè)，但是有利地由放射性物體自發(fā)發(fā)射的中子的檢測(cè)效率仍然(對(duì)于圖1示出的 裝置，通常大于20%)足以對(duì)中子重合度進(jìn)行分析。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于測(cè)量放射性物體(5)中鈹?shù)牧康难b置，其特征在于，所述裝置包括： 中空?qǐng)A筒，所述中空?qǐng)A筒由能夠使中子熱能化的材料制成的部件（1)和能夠使所述放 射性物體上的劑量率降低的金屬部件(2)組成，所述中子由所述放射性物體發(fā)射，所述由能 夠使中子熱能化的材料制成的部件具有一部分壁被去掉的中空?qǐng)A筒形狀，所述金屬部件 (2) 包括實(shí)體部(2a)和凹陷部(2b )，所述實(shí)體部(2a)插入在對(duì)應(yīng)于所述由能夠使中子熱能 化的材料制成的部件被去掉的壁部分的空間中，所述凹陷部(2b)遠(yuǎn)離所述實(shí)體部延伸且安 置在所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件的壁內(nèi)，與所述由能夠使中子熱能化的材 料制成的部件相接觸； 伽馬輻射源(4)，所述伽馬輻射源(4)安置在所述金屬部件的凹陷部的凹口中；以及 至少一個(gè)中子檢測(cè)器(3)，所述至少一個(gè)中子檢測(cè)器(3)放置在所述由能夠使中子熱能 化的材料制成的部件的主體中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述中子檢測(cè)器(3)為氦3氣量計(jì)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述伽馬輻射源(4)為點(diǎn)源。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，所述裝置進(jìn)一步包括能夠使該源(4)沿與所述中空?qǐng)A筒 的軸線基本平行的軸線移動(dòng)的構(gòu)件。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述伽馬輻射源(4)為線源，所述線源連接到 所述金屬部件(2)的凹陷部的凹口中并具有與所述中空?qǐng)A筒的軸線基本平行的軸線。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置包括能夠使所述放射性物體旋轉(zhuǎn) 的構(gòu)件。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述伽馬輻射源(4)為124Sb源。8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述中空?qǐng)A筒為中空旋轉(zhuǎn)圓筒。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，多個(gè)中子檢測(cè)器(3)以與所述中空旋轉(zhuǎn)圓筒的圓 形橫截面界定的圓的中心距離相等的方式均勾地分布在所述由能夠使中子熱能化的材料 制成的部件(1)中。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述能夠使中子熱能化的材料為聚 乙烯。11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述金屬部件(2)為鉛部件。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，在與所述圓筒的軸線垂直的橫截平 面中，在所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件中，所述金屬部件（2)與中子探測(cè)器 (3) 分開的距離(ei)小于或等于5cm;并且，在所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件 中，中子探測(cè)器(3)與外表面分開的距離（e 2)大于或等于2cm，所述外表面界定所述由能夠 使中子熱能化的材料制成的部件。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述金屬部件(2)與中子檢測(cè)器(3)分開的距離 (ei)小于或等于3cm;并且，所述中子檢測(cè)器(3)與外表面分開的距離(e 2)大致為2cm~4cm， 所述外表面界定所述由能夠使中子熱能化的材料制成的部件。
【文檔編號(hào)】G01T1/167GK105917250SQ201580004999
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日
【發(fā)明人】塞德里克·卡拉斯科, 貝特朗·佩羅, 亞闌·馬里安尼, 塞巴斯蒂安·科拉, 尼古拉斯·索雷爾
【申請(qǐng)人】原子能和替代能源委員會(huì)