ASTM E1005-21
反应堆容器监测用辐射监测器的应用和分析的标准试验方法

Standard Test Method for Application and Analysis of Radiometric Monitors for Reactor Vessel Surveillance

标准号

ASTM E1005-21

发布

2021年

发布单位

美国材料与试验协会

当前最新

ASTM E1005-21

 

 

引用标准

ASTM E1018 ASTM E1035 ASTM E1214 ASTM E181 ASTM E185 ASTM E2005 ASTM E2006 ASTM E261 ASTM E262 ASTM E263 ASTM E264 ASTM E265 ASTM E266 ASTM E2956 ASTM E393 ASTM E481 ASTM E482 ASTM E523 ASTM E526 ASTM E636 ASTM E693 ASTM E704 ASTM E705 ASTM E844 ASTM E853 ASTM E854 ASTM E900 ASTM E910 ASTM E944

适用范围

1.1 本测试方法描述了测量反应堆容器和支撑结构监视暴露期间诱发的核反应在辐射监测器（RM）中产生的放射性核素比活度的程序。
2.1 和参考文献 (1-5) 中确定的单独标准中提供了针对各个 RM 的更详细程序。2 测量结果可用于定义相应的中子诱发反应速率，进而可用于表征中子诱发反应速率反应堆容器和支撑结构。主要测量技术是高分辨率伽马射线光谱测定法，尽管 X 射线光子光谱测定法和 Beta 粒子计数在特定 RM 中的使用程度较低 (1-29)。
1.1.1 测量程序包括探测器背景辐射的校正、随机和真实符合总和损耗、校准源标准与 RM 之间的几何差异、RM 对辐射的自吸收、其他吸收效应、放射性衰变校正和烧坏感兴趣的核素 (6-26)。
1.1.2 比活度的计算考虑了计数的持续时间、计数开始与照射结束之间的经过时间、半衰期、RM 中目标核素的质量以及分支强度感兴趣的辐射。使用适当的半衰期和已知的照射条件，可以将比活性转换成相应的反应速率(2-5、28-30)。
1.1.3 包括根据放射性测量和辐照功率时间历史计算反应速率的程序。可以使用适当的积分截面和有效辐照时间值将反应速率转换为中子注量速率和注量，并且可以使用其他反应速率通过使用适当的计算机程序来定义中子能谱（2-5， 28-30）。
1.1.4 使用基准中子场校准 RM 可以显着减少或消除系统误差，因为计算绝对反应速率所需的许多参数及其各自的不确定性对于基准测量和测试测量都是通用的，因此是自抵消的。测试环境的基准等效注量率可以根据两个环境中测量的饱和活动与认证的基准注量率 (2-5, 28-30) 的正比来计算。
1.2 本测试方法旨在与 ASTM 指南 E844 以及现有或提议的 ASTM 实践、指南和测试方法结合使用，这些实践、指南和测试方法也直接涉及反应堆容器和支撑结构监视测量的物理剂量测定评估。
1.3 本测试方法中的程序适用于满足分析所施加的特定限制和条件的 RM 中放射性的测量。
2.1 和参考文献 1-5 中确定了单个 RM 监测器的更详细程序（见表 1）。
1.4 本测试方法以及单独的 RM 监测仪标准方法旨在供熟悉实现放射性测量高精度和准确性所需的程序、设备和技术的知识丰富的人员使用。
1.5 以 SI 单位表示的值应被视为标准值。除基于电子伏特、keV 和 MeV 的能量单位以及时间单位：分钟 (min)、小时 (h)、日 (d) 和年 (a) 外，本标准不包含其他测量单位。 ）。
1.6 本标准并不旨在解决与其使用相关的所有安全问题（如果有）。本标准的使用者有责任建立适当的安全、健康和环境实践，并在使用前确定监管限制的适用性。
1.7 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 本测试方法由 ASTM E10 核技术与应用委员会管辖，并由 E10.05 核辐射计量小组委员会直接负责。当前版本于 2021 年 9 月 1 日批准。2021 年 11 月发布。最初于 1997 年批准。上一版本于 2016 年批准为 E1005 – 16。DOI：10.1520/E1005-21。 2 括号中的粗体数字指的是附加到该方法的参考文献列表。版权所有 © ASTM International，100 Barr Harbor Drive，PO Box C700，West Conshohocken，PA 19428-2959。美国 本国际标准是根据世界贸易组织贸易技术壁垒（TBT）委员会发布的《关于制定国际标准、指南和建议的原则的决定》中确立的国际公认的标准化原则制定的。 1 TABLE 1 建议用于反应堆容器监视剂量测定反应的辐射监测器 残余核 目标原子自然丰度 A 参考 (31) 探测器响应 B ASTM 标准或参考 半衰期 C,A,D Eγ D (keV) 产率 D (%) γ/反应 23 Na( n,γ)24 Na 14.958 (2) h 1368.630 (5) 99.9934 (5) 1.00 NTR (2-5, 28-32) 2754.049 (13) 99.862 (3) 27 Al(n,α)24 Na 14.958 (2 ) h 1368.630 (5) 99.9934 (5) 1.00 TR (32) E266 2754.049 (13) 99.862 (3) 32 S(n,p)32 P 14.284 (36) d =695.5 (3) 100.0 0.9499 (26) TR E265 45 Sc(n,γ)46 Sc 83.787 (16) d 889.271 (2) 99.98374 (25) 1.00 NTR (2-5, 28-32) 1120.537 (3) 99.97 (2) 46 Ti(n,p)46 Sc 83.787 (16) d 889.271 (2) 99.98374 (25) 0.0825 (3) NTR (32) E526 1120.537 (3) 99.97 (2) 47 Ti(n,p)47 Sc 3.3485 (9) d 159.373 (12) 68.1 ( 5) 0.0744 (2) TR E526 48 Ti(n,p)48 Sc 43.67 (9) h 983.526 (12) 100.0 (3) 0.7372 (3) TR E526 1037.522 (12) 97.5 (5) 1312.120 (12) 100.0 ( 5) 55 Mn(n,2n)54 Mn 312.19 (3) d 834.848 (3) 99.752 (5) 1.00 TR E261, E263 (2-5, 28-30) 54 Fe(n,p)54 Mn 312.19 (3 ) d 834.848 (3) 99.752 (3) 0.05845 (35) TR E263 54 Fe(n,γ)55 Fe 2.747 (8) a 5.88765 8.45 (14) 0.05845 (35) NTR (2-5, 28-30) 5.89875 16.57 (27) 6.49045 3.40 (7) 56 Fe(n,p)56 Mn 2.57878 (46) h 846.7638 (19) 98.85 (3) 0.91754 (36) TR (2-5, 28-30) 1810.726 (4) 26.9 (4) 2113.092 (6) 14.2 (3) 58 Fe(n,γ)59 Fe 44.494 (12) d 1099.245 (3) 56.51 (31) 0.00282 (4) NTR (2-5, 28-30) 1291.590 (6) ) 43.23 (33) 1481.70 (12) 0.059 (6) 59 Co(n,γ)60 Co 5.2711 (8) a 1173.228 (3) 99.85 (3) 1.00 NTR E262、E481 1332.492 (4) 99.9826 (6) 10.46 7（ 6) 分钟 58.603 (7) 2.07 (3) (元) 826.10 (3) 0.00775 (3) 1332.492 (4) 0.25 (3) 2158.57 (3) 0.00075 (3) 58 Ni(n,p)58 Co 70.85 (3) ) d 810.7602 (20) 99.44 (2) 0.68077 (9) TR E264 863.958 (6) 0.700 (22) 1674.705 (6) 0.528 (13) 9.10 (9) h (元) 24.889 (21) 0.0397 (6) 60镍(n,p)60 Co 5.2711 (8) a 1173.228 (3) 99.85 (3) 0.26223 (8) TR (2-5, 28-30) 1332.492 (4) 99.9826 (6) 10.467 (6) 分钟 58.603 (7) ) 2.07 (3) (间位) 826.10 (3) 0.00775 (3) 1332.492 (4) 0.25 (3) 2158.57 (3) 0.00075 (3) 63 Cu(n,γ)64 Cu 12.7004 (20) h 1345.77 (6) 0.4748 (34) 0.6915 (15) NTR (2-5, 28-30) 63 Cu(n,α)60 Co 5.2711 (8) a 1173.228 (3) 99.85 (3) 0.6915 (15) TR E523 1332.492 (4) 99.9826 (6) 10.467 (6) 分钟 58.603 (7) 2.07 (3) (元) 826.10 (3) 0.00775 (3) 1332.492 (4) 0.25 (3) 2158.57 (3) 0.00075 (3) 93 Nb(n,n) ')93m Nb 16.12 (15) a 30.77 (2) 0.000591 (9) 1.00 TR (1-5, 28-30) 16.52 (Kα1,2) 9.25 103 Rh(n,n')103m Rh 56.114 (20) 分钟39.755 (12) 0.0684 (35) 1.00 TR (2-5, 28-30) 109 Ag(n,γ)110m Ag 249.78 (2) d 116.48 (5) 0.0080 (3) 0.48161 (8) NTR E481 884.6781 (13) ) 74.0 (12) E1005 − 21 2 TABLE 1 连续剂量测定反应 残余核目标原子自然丰度A 参考 (31) 检测器响应B ASTM 标准或参考半衰期C,A,D Eγ D (keV) 产率D (%) γ/反应 937.485 (3) 34.51 (27) 1384.2931 (20) 24.7 (5) 1475.7792 (23) 4.03 (5) 1505.028 (2) 13.16 (16) 115 ln(n,γ)116m ln 54.29 (17) 分钟 1293.56 (2) 84。 8 0.9571 (5) NTR E261、E262 1097.28 (2) 58.512 818.68 (2) 12.126 2112.29 (2) 15.094 115 ln(n,n')115m ln 4.486 (4) h 336.241 (25) 45.9 (1) 0.9571 (5) TR (2-5, 28-30) 497.370 (29) 0.047 (1) 181 Ta(n,γ)182 Ta 114.61 (13) d 1121.290 (3) 35.17 (33) 0.9998799 (32) NTR E262 1189.040 (3) 16.58（16）1221.395（3）27.27（27）197 au（n，γ）198 Au 2.6943（3）D 1087.6842（7）0.1591（21）（21）1.00 NTR E261，E262 675.8836（7）0.8836（7）0.8836（7）0.804（7） 5, 28-30) 411.80205 (17) 95.62 (6) 232 Th(n,γ)233 Th 22.15 (8) 分钟 890.1 (5) 0.1052 (14) 1.00 NTR (2-5, 28-30) 490.80 (6 ) 0.1078 (16) 499.02 (4) 0.1576 (21) 699.901 0.68 764.55 (6) 0.0891 (13) 233 Th⇒233 Pa 26.98 (2) d 311.904 (5) 38.3 (5) FM(n,f)144 Ce 2 84.89 (6) d 133.5152 (20) 10.83 (12) —E NTR、TR E704、E705 80.120 (4) 1.40 (5) (2-5、28-30) （见表 2） FM(n,f)140 Ba 12.753 (5) d 537.261 (25) 24.6 (5) —E NTR、TR E393、E704、（见表 2） E705 140 Ba⇒140 La 1.67858 (21) d 1596.203 (13) 95.40 (5) (2-5 , 28-30) 815.784 (6) 23.72 (20) 487.022 (6) 46.1 (5) （见表 2） FM(n,f)137 Cs 30.05 (8) a 661.657 (3) 84.99 (20) —E NTR , TR E704, (见表 2) E705 137 Cs⇒137m Ba 2.552 (1) min 661.657 (3) 90.07 (20) (2-5, 28-30) (见表 2) FM(n,f)106 Ru 371.5 (21) d — — —E NTR, TR E704, E705 (见表 2) (2-5, 28-30) 106 Ru⇒106 Rh 30.1 (3) s 511.8534 (23) 20.52 (23) (见表2) FM(n,f)103 Ru 39.247 (13) d 497.085 (10) 91.0 —E NTR、TR E704、E705（见表 2） (2-5, 28-30) FM(n,f)95 Zr 64.032 (6) d 756.729 (12) 54.38 (22) —E NTR、TR E704、E705 724.193 (3) 44.27 (22) (2-5、28-30)（见表 2） 95 Zr⇒95 Nb 34.991 ( 6) d 765.803 (6) 99.808 (7) (见表 2) A 某些给定值后面括号内的数字是该值最后一位的不确定度： 0.729 (8) 表示 0.729± 0.008, 70.8 ( 1) 指 70.8 ± 0.1。 B NTR = 非阈值响应，TR = 阈值响应。 C 列出的半衰期时间单位为年 (a)、天 (d)、小时 (h)、分钟 (min) 和秒 (s)。请注意，本文中的“年”被认为是热带年，相当于 365.242 天，因此相当于参考文献 (32) 中的 31.556.926 秒。 D 核数据取自多个主要来源，包括参考文献 (32-35)。参考文献 (36) 总结了所选核常数的来源，最后一次检查一致性是在 2014 年 3 月 19 日。E FM = 裂变监视器：235 U 和 239 Pu (NTR) 以及 238 U、237 Np 和 232 Th (TR)目标同位素或重量分数随材料批次的不同而变化。 E1005 - 21 3 2。参考文件

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