Přístroje jaderné techniky

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra jaderných reaktorů

Anotace:

Předmět je zaměřen na přístrojové vybavení pro detekci neutronů a spektrometrii záření gama používané při reaktorových experimentech a v neutronové instrumentaci jaderných zařízení. Přednáška je doplněna o praktické ukázky přístrojového vybavení používaného na pracovišti reaktoru VR-

Požadavky:

-

Osnova přednášek:

1. Přístrojové vybavení pro detekci neutronů a spektrometrii záření gama v reaktorových aplikacích, 1 přednáška

Uvedení do problematiky, rozdělení a využití přístrojů jaderné techniky. Způsob ovládání a měření, výpočet aktivity radionuklidu gama z naměřeného dávkového příkonu záření gama.

2. Metody analogového zpracování signálu z detektoru, 4 přednášky

Detekce a spektrometrie signálu, impulsní, proudový a cambelovský pracovní režim detektoru. Zpracování signálu. Analýza signálu digitálním osciloskopem, scintilační a polovodičová gama spektrometrie s detektory typu NaI/Tl, BGO, HPGe, koincidence/antikoincidence, aktivní a pasivní metody stínění, měření malých proudů, diskriminace záření ve směsných polích, detekce neutronů s kompenzovanými a nekomp. ionizačními komorami B10, U235, proporcionálními detektory He3, B10, koronovými detektory B10. Určení parametrů upořádání detektor - měřící přístroj. Campbellovské měření neutronů ve směsných polích.

3. Digitální zpracování signálu, 1 přednáška

Digital Signal Processing, přínos a požadavky, převodníky, systémy pro zpracování signálu z detektoru. Diagnostika měřícího zařízení. Analýza neutronových šumů v reaktorové fyzice.

4. Metody kalibrace měřícího systému, 3 přednášky

Linearita odezvy, korekce nelinearit, návaznost měřících rozsahů. Mrtvá doba impulsního systému, energetická a účinnostní kalibrace, metrologické ověření, širokorozsahové detekční systémy pro řízení zařízení s požadavkem na vysokou spolehlivost. Stanovení linerity odezvy pro neutronový detekční systém s širokým měřícím rozsahem, návaznost měřících rozsahů.

5. Neutronová instrumentace jaderné elektrárny, 3 přednášky

In-Core a Ex-Core měření, používané detektory, rozsah měření, uspořádání. Kalibrace na výkon reaktoru, neutronová instrumentace tlakovodního a varného reaktoru, Neutronová instrumentace reaktoru VVVR-1000, EPR.

6. Přístroje pro měření odezvy pulsních polí záření, 1 přednáška

Problematika detekce záření pro zařízení pracující v pulsním režimu. Nejistoty měření, vliv nelinearit, výběr detektoru. Přístrojové vybavení na reaktoru VR-1. Odezva detektoru a měřícího přístroje v mezních stavech.

Osnova cvičení:

-

Cíle studia:

Znalosti:

Získat přehled o používaných přístrojích a instrumentaci v oblasti reaktorových aplikací a o optimálním způsobu jejich použití v praktických aplikacích.

Schopnosti:

Orientace v dané problematice, uplatnění získaných znalostí při experimentálním měření. Získání praktických znalosti o způsobu nastavení přístrojů pro měření v laboratorní a průmyslových aplikacích.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

1. Knoll G. F.: Radiation Detection and Measurement, 3rd ed., John Wiley & Sons, Inc., 2003.

Doporučená literatura:

2. Polushkin V. Nuclear Electronics, Superconducting Detectors and Processing Techniques, John Wiley & Sons, Inc., 2004.

3. Calibration of Radiation Protection Monitoring Instruments, Safety reports series No. 16, Vienna: International Atomic Energy Agency, 1999.

4. Internetové zdroje: www.canberra.com, www.ortec-online.com, www.berthold.com.

Studijní pomůcky:

Scintilační NaI/Tl a polovodičový HPGe gamaspektrometrický systém. Přenosné dozimetrické přístroje Rados RDS200, Berthold LB122, Tesla NB3201. Plynové detektory ionizujícího záření He3, B10, U235. Impulsní a proudový systém pro detekci neutronů (TEMA EMK310, TEMA LCM310), digitální osciloskop Hawlet Packard, zdroj proudu Keithley 2435A, elektrometr Keithley 6517A.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzika a technika termojaderné fúze (volitelný předmět)