Automatizovaný analyzátor vzorků radioxenonů - Automated radioxenon sampler analyzer

Systém ARSA

The automatizovaný analyzátor vzorků radioxenonů “ (ARSA) navrhl Pacific Northwest National Laboratory na konci 90. let s financováním a podporou EU Americké ministerstvo energetiky. Systém ARSA automaticky sbírá a měří radioxenon ze vzduchu.

Systém ARSA se neustále shromažďuje xenon ze vzduchu v dávkovém režimu, zpracování přibližně 48 m3 za 8 hodin. Průměrné množství xenonu shromážděného v tomto období je přibližně 2 cm3. Xenonový plyn je poté přenesen do jaderného detekčního systému sestávajícího z beta-gama koincidenčního spektrometru.

Dějiny

ARSA byl navržen na PNNL na podporu Mezinárodního monitorovacího systému EU CTBT.

  • 1995 - Koncept ARSA poprvé prokázán v laboratoři
  • 1997 - ARSA prošel polním testem v Laboratoři pro měření životního prostředí v New Yorku
  • 2000 - Systém ARSA byl zaslán do Freiburgu v Německu, aby se zúčastnil Mezinárodní experiment s ušlechtilým plynem
  • 2000 - Společnost ARSA byla přijata společností DME pro komercializaci
  • 2002 - Komercializace ARSA byla převedena na General Dynamics Corporation
  • 2003 - ARSA byl poslán do čínského Guangzhou pro další účast na mezinárodním experimentu s ušlechtilým plynem

Provozní principy

Detekce a měření atmosférického radioxenonu je důležitou součástí mezinárodních monitorovacích systémů pro testování jaderných zbraní. Monitorovací stanice oddělují xenon od vzduchu a provádějí izotopovou analýzu radioxenonu. V jednom takovém schématu měření radioxenonu jsou sledované izotopy identifikovány koincidenční spektroskopií elektronů a fotonů v koincidenčním spektrometru β / γ (BGCS). P spektrometr je plastový scintilátor vyrobený jako válcový článek obsahující separovaný xenonový vzorek. Tato buňka je obklopena spektrometrem NaI (Tl) γ. Uvádíme zde vývoj procesu kalibrace pro BGCS vhodný pro použití ve vzdálených vzorkovacích systémech. Tento postup je založen na Comptonově rozptylu γ-paprsků, což vede ke skutečnému shodnému signálu v obou detektorech, generování elektronů v širokém energetickém rozsahu, které odpovídá distribuci energie elektronů z rozpadu radioxenonu, a relativní necitlivost k umístění zdroje. Kromě kalibrace zisku tento postup určuje rozlišení detektoru β jako funkce energie.