1 / 15

Neutronenstraling Hans Beijers, KVI-Groningen Stralingsbescherming Nivo 3

Neutronenstraling Hans Beijers, KVI-Groningen Stralingsbescherming Nivo 3. Productie Wisselwerking Dosimetrie Afscherming Detectie. 1. Productie van neutronen Kernsplijting ge ïnduceerd: n + 235 U, 239 Pu  X + Y + n n spontaan: 252 Cf  X + Y + n n

edan-velazquez
Download Presentation

Neutronenstraling Hans Beijers, KVI-Groningen Stralingsbescherming Nivo 3

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Neutronenstraling Hans Beijers, KVI-Groningen Stralingsbescherming Nivo 3 Productie Wisselwerking Dosimetrie Afscherming Detectie

  2. 1. Productie van neutronen • Kernsplijting geïnduceerd: n + 235U, 239Pu  X + Y + n n spontaan: 252Cf  X + Y + n n • Kernfusie: d + t  4He + n(14 MeV) • Kernreacties: T(p,n), T(d,n), T(α,n), T(γ,n), T(X,n) De drempel-energie is meestal  8 MeV, maar bij lichte kernen zoals Li en Be veel lager. De (a/g,n) reacties worden gebruikt in radioactieve neutronenbronnen, bijv. 241Am-9Be bronnen. Van belang zijn de neutronen yield (s-1), de hoekverdeling van de geëmitteerde neutronen en het neutronenspectrum.

  3. 2. Wisselwerking van neutronen • Indirect-ioniserende straling: neutrale deeltjes, ’s en neutronen. • geen directe wisselwerking met neutronen • sterke wisselwerking met kern, zeer korte dracht • werkzame doorsnede veel kleiner dan die van γ’s • vrije neutronen zijn niet stabiel, vervallen d.m.v. de zwakke wisselwerking met T½ ≈ 10 min. • Secundaire geladen deeltjes veroorzaken excitaties en ionisaties. • Stochastisch proces met interactie kans P. • Microscopische werkzame doorsnede  (m2):

  4. Wisselwerking • macroscopische werkzame doorsnede  (m-1): • Oneindige dracht, exponentiele verzwakking. • Neutronen klassifikatie: • Thermische neutronen: En < 0.5 eV neutron vangst A(n,γ), elastische botsingen A(n,n) • Epithermische neutronen: 0.5 eV < En < 200 keV elastische botsingen A(n,n), resonanties A(n,n’) • Snelle neutronen: 200 keV < En < 20 MeV (in)elastische botsingen, resonanties • Relativistische neutronen: En > 20 MeV inelastische botsingen, spallatie

  5. werkzame doorsnede: s(10-24 cm2) = sn,g + sn,f + sn,n’ + sspal • Macroscopische doorsnede: S (cm-1) = s (cm2)· Ntarget (cm-3) = · NA/A • Neutronen aktivering:

  6. 3. Dosimetrie van neutronen • Neutronenstraling is indirect ioniserend Massieke energie-overdrachts coëfficiënt: [m2kg-1] NL= aantal L kernen per massa eeheid, J = reactietype [Jkg-1] • Equivalente orgaandosis: HT,R = RwR DT,R • Effectieve dosis: E = T wT HT,R = T wT R wR DT • Omgevingsdosisequivalent:

  7. ICRP-60 (103) stralingsweegfactoren

  8. 4. Afscherming van neutronen • Bepaal eerst de sterkte, de energie- en de hoekverdeling van de neutronenbron en de benodigde transmissiecoëf. v.d. afscherming. • Eerst moderen v.d. snelle neutronen d.m.v. (in)elastische botsingen in resp. middel-hoge Z (Fe) en in H-houdende materialen. • Daarna absorptie v.d. gethermaliseerde neutronen d.m.v. neutron vangst reacties, bijv. 1H(n,), 6Li(n,), 10B(n,), 113Cd(n, ). • Belangrijk: afscherming van de geproduceerde fotonen. • Skyshine

  9. Skyshine Source Receptor r met  in orde van paar honderd m

  10. 5. Detectie van neutronen • Altijd via secundaire geladen deeltjes bijv. via 3He(n,p), 6Li(n,) of 10B(n,) • Omgevingsdosis: remcounter Geschikte moderator en absorbers om de R(E)=c·h*(E) te maken. • Persoonsdosis: 6Li-7Li TLD albedo badges

More Related