ASTM E2059-00a
快中子剂量测定用核研究乳剂的应用和分析的标准实施规程

Standard Practice for Application and Analysis of Nuclear Research Emulsions for Fast Neutron Dosimetry

被代替

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标准号

ASTM E2059-00a

发布

2000年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E2059-05

当前最新

ASTM E2059-20

 

 

适用范围

1.1 核研究乳剂（NRE）在物理科学、地球科学和生物科学领域有着悠久而辉煌的应用历史（，）。在物理科学领域，NRE 实验在核物理、宇宙射线物理和高能物理等不同学科领域取得了许多基础性发现。在应用物理科学中，NRE 已用于裂变和聚变反应堆环境中的中子物理实验 ()。许多 NRE 中子实验可以在其他应用学科中找到，例如核工程、环境监测和健康物理学。鉴于 NRE 应用的广泛性，有许多教科书和手册提供了有关 NRE 方法中使用的技术的大量详细信息。因此，这种做法将仅限于反应堆物理和核工程中中子测量的 NRE 方法的应用，特别强调基准场中的中子剂量测定（见矩阵 E 706）。
1.2 NRE 是无源探测器，提供时间积分反应速率。因此，NRE 提供注量测量，无需进行与时间相关的校正，例如辐射 (RM) 剂量计中出现的校正（参见测试方法 E 1005）。 NRE 提供永久记录，以便在暴露后随时进行光学显微镜观察。如有必要，可以随时重复 NRE 测量，以检查有问题的数据或获得精确的结果。
1.3 由于 NRE 测量是用光学显微镜进行的，因此可以为精细结构实验提供高空间分辨率。高空间分辨率的属性还可用于确定原位中子场(,,)的角各向异性信息。由于原位扰动和有限尺寸效应，主动探测器不可能提供此类数据（参见第 1.4 节）。
1.4 氢作为 NRE 的主要成分，可以通过氢上的中子散射来进行中子探测，即众所周知的 (n,p) 反应。低功率反应堆环境中的 NRE 测量主要基于这种 (n,p) 反应。 NRE 还被用于测量 6Li ( n,t) 4He 和 10B (n,) 7Li 反应，方法是将 6Li 和 10B 包含在 NRE (,) 中平面附近的玻璃斑点中。在低功率反应堆环境中，使用这两种反应并不能提供 (n,p) 反应中子剂量测定的一般优势（参见第 1 节）。因此，本标准将仅限于在低功率反应堆环境中使用 (n,p) 反应进行中子剂量测定。
1.5 局限性 NRE 方法在低功率反应堆环境中的适用性方面存在三个主要限制。
1.5.1 Gamma -射线灵敏度伽马射线对 NRE 测量产生了重大限制。当伽马射线暴露量超过大约 3R 时，NRE 可能会因伽马射线诱发的电子事件而变得模糊。在这种伽马射线暴露水平下，中子引起的质子反冲轨迹无法再精确测量。因此，NRE 实验仅限于低功耗环境，例如关键组件和基准测试领域。此外，应用只能在放射性积累（例如裂变产物）受到限制的环境中进行。
1.5.2 低能量极限在质子反冲事件的轨迹长度测量中，轨迹长度随着质子反冲能量的减小而减小。使用光学显微镜技术无法充分测量 NRE 中约 3 以下的质子反冲径迹长度。当质子反冲径迹长度减小到大约 3 以下时，精确测量径迹长度变得非常困难。这3条轨道长度限制对应的是l……

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