ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ГАММА-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПЕРАТИВНОГО НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ УРАНА В РАСТВОРАХ

E. I. Denisov, A. A. Pulin

Аннотация


Рассмотрены аспекты применения гамма-спектрометрического метода для контроля содержания природного урана в технологических растворах. Предложена методика определения минимально измеряемой активности для спектрометрических приложений. Приведены результаты измерений и расчетов минимально измеряемой активности природного урана в растворах на гамма-спектрометрах различных типов. Сделаны выводы о возможности применения гамма-спектрометров с HpGe детекторами для непрерывного контроля урана в растворах при любых соотношениях природного урана и 234Th в широком диапазоне концентраций урана от 1 мг/л до сотен г/л. На примере гамма-спектрометра с детектором NaI(Tl) показано, что спектрометры со сцинтилляционными детекторами применимы для решения данной задачи при равновесии или заранее известном соотношении активностей природного урана и 234Th, а также в отсутствии других радионуклидов. Рассмотрен многозонный алгоритм обработки спектров и показана его предпочтительность для обработки спектров, полученных на гамма-спектрометрах со сцинтилляционными детекторами. В качестве сравнения приведена оценка минимально измеряемой активности урана для гамма-спектрометра с детектором LaBr3(Ce), в условиях, аналогичных измерениям для других гамма-спектрометров. Показано, что спектрометры с кристаллом LaBr3(Ce) более актуальны для измерения больших активностей, например технологических растворов обогащенного урана.

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2014.18.1.003

 

Ключевые слова: гамма-спектрометрия, природный уран в растворах, минимальная измеряемая активность

Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


Bahur A.E., Malyshev V.I., Manuilova L.I., Zuev D.M. [Radioecology and alpha-spectrometry]. Apparatura i novosti radiatsionnykh izmerenii [Hardware and radiation measurements news], 1995, no. 2, pp. 32-39 (in Russian).

GN 2.1.5.1315-03. Predel’no dopustimye kontsentratsii (PDK) khimicheskikh veshchestv v vode vodnykh ob’’ektov khoziaistvenno-pit’evogo i kul’turno-bytovogo vodopol’zovaniia [Hygienic standard 2.1.5.1315-03. Maximum allowable concentrations (MACs) of chemicals in the water of water objects used for drinking and domestic-recreation purposes]. М., 2003 (in Russian).

Gamma-ray spectrum catalog of isotopes. Idaho National Engineering & Environmental Laboratory, Idaho Falls. Available at: http://www.radiochemistry.org/periodictable/gamma_spectra (accessed 01 March 2013).

Starik I.E. Osnovy radiokhimii [Radiochemistry fundamentals]. Leningrad, Nauka Publ., 1969, 647 p. (in Russian).

Grigor`ev E.I., Stepanov E.K., Fominyh V.I., Kharitonov I.A., Iarina V.P. [The minimum detectable activity. The concept and use of radiometry]. Apparatura i novosti radiatsionnykh izmerenii [Hardware and radiation measurements news], 1995, no. 4, pp. 52-58 (in Russian).

Lochamy J.C. The Minimum Detectable Activity Concept. National Bureau of Standards, SP456. 1976. Pp. 169-172.

Viktorov L.V., Kruzhalov A.V., Shein A.S., Shul`gin B.V., Shul`gin D.B. Sposob obnaruzheniia slabykh potokov ioniziruiushchikh izluchenii [A method for detecting weak beams of ionizing radiation]. Patent RF, no. 2140660, 1999 (in Russian).

Andreev V.S., Viktorov L.V., Denisov E.I., Petrov V.L., Shein A.S. [On the method of determining the minimum detectable activity]. Tezisy dokladov X Mezhdunarodnogo soveshchaniia «Problemy prikladnoi spektrometrii i radiometrii» [Abstracts of the X International meeting «Problems of applied spectrometry and radiometry»]. Kolontaevo, 2007, p. 7 (in Russian).

Korobkov V.I., Luk`ianov V.B. Metody prigotovleniia preparatov i obrabotka rezul’tatov izmerenii radoiaktivnosti [Methods of specimens preparation and results processing of radioactivity measurements]. Moscow, Atomizdat Publ., 1973, 216 p. (in Russian).

ORTEC Semiconductor Photon Detectors. Available at: http://www.ortec-online.com/Solutions/RadiationDetectors/detector-stocklist.aspx (accessed 12 April 2013).

ATOMTEX Gamma-beta-spectrometer MKC-AT1315. Available at: http://www.atomtex.com/ru/products/spektrometry-stacionarnye/gamma-beta-spektrometr-mks-at1315 (accessed 18 June 2013) (in Russian).

Aspect. Available at: http://aspect.dubna.ru/new/index.php (accessed 11 June 2013) (in Russian).

Spektr. Available at: http://spectrrad.ru (accessed 25 February 2013) (in Russian).

Belousov M.P., Gorbunov M.A., Dudin S.V., Ignat`ev O.V., Morozov S.G., Pulin A.A. [Portable scintillation gamma-spectrometer STARK-01]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Сontrol], 2011, v. 15, no. 4, pp. 429-438 (in Russian).

Saint-Gobain Crystals: BrilLanCeTM Scintillators Performance Summary (2009). Available at: http://www.detectors.saint-gobain.com/uploadedFiles/SGdetectors/Documents/Technical_Information_Notes/BrilLanCe-Scintillators-Performance-Summary.pdf (accessed 16 January 2013).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.