Neutronová vědecká laboratoř - Neutron Science Laboratory
tento článek ne uvést žádný Zdroje.Prosince 2015) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
The Neutronová vědecká laboratoř (NSL) se nachází v rámci Severní kampus z Michiganská univerzita a obsahuje různé zdroje neutronů a gama záření a řadu jaderných zdrojů detekce záření zařízení. Laboratoř je nedílnou součástí katedry jaderného inženýrství a radiologických věd (NERS) na University of Michigan (UM) a je řízena skupinou Applied Nuclear Science Group. Laboratoř byla zrekonstruována v roce 2017 se specifickým cílem přizpůsobit použití nového DT generátor neutronů (Thermo Fisher Scientific, model P211) v různých konfiguracích otevřeného paprsku. NSL poskytuje pohodlný přístup k vysoce věrným monoenergetickým a širokoenergetickým zdroje neutronů pro základní výzkum, jaderné zabezpečení a nešíření a další experimentální potřeby.
Dějiny
Oddělení NERS dříve spravovalo a používalo Ford Nuclear Reactor ve Phoenix Memorial Laboratory. Reaktor poskytoval přístup ke zdroji neutronů pro instruktážní a experimentální použití. V roce 2003 byl jaderný reaktor Ford odstaven a byly zahájeny operace vyřazování z provozu. Pro vzdělávací a výzkumné účely byl stále zapotřebí zdroj neutronů. V roce 2004 zakoupilo oddělení NERS generátor neutronů DD (Thermo Fisher Scientific, Model MP320, produkující 2,45 MeV s rychlostí 106 n / s).
Bylo také rozhodnuto o vyhrazeném zařízení pro zdroj neutronů a v roce 2006 byly do oddělení provedeny první dodávky komponent pro neutronový generátor D711 DT od společnosti Thermo Electron Corporation (USA). Tento generátor byl dimenzován na produkci až 2x1010 n / s při 14,1 MeV, užitečný tok pro studie jaderné aktivace. Finální instalace a provoz neutronového generátoru D711 byly zahájeny v roce 2007. Původní kryt neutronového generátoru sestával z prefabrikované betonové „jeskyně“. Jeskyně byla asi 3 m dlouhá a 1,5 m široká a měla okna ze dvou stran. Stěny byly asi 35 cm silné. Simulací jeskyně a okolní místnosti bylo zjištěno, že 2,5 cm polyetylenové výstelky přidané do vnitřní a vnější části jeskyně by pomohlo termalizovat neutrony. Kolem celé jeskyně byla navíc z betonových bloků postavena další 60 cm silná zeď. Podlaha byla také obložena 5 cm polyethylenu, aby se snížil rozptyl od podlahy. Tím se snížila průměrná dávka na povrchu jeskyně pod 10 mRem / hod. „Hotspoty“ stále existovaly v bodech nejblíže zdroji, ale byly nižší než 50 mRem / h, což je v rámci regulace 100 mRem / h.
V roce 2017 byl vyřazen z provozu neutronový generátor D711 a nový neutronový generátor DT (Thermo Fisher Scientific, model P211, produkující až 108 n / s při 100 Hz) byl získán s cílem poskytnout pulzní neutronový zdroj s téměř monoenergetickým spektrem provozováním jednotky v otevřeném prostoru, daleko od strukturálních nebo stínících stěn a podlahy. NSL byl přepracován a zrekonstruován, aby bylo zajištěno, že dávky v laboratoři zůstanou v přípustných mezích. Renovovaný NSL poskytuje pohodlný přístup k monoenergetickým (DD / DT) i širokoenergetickým (252Srov. Zdroje neutronů pro fakultu, zaměstnance a studenty University of Michigan. V laboratoři jsou také umístěny různé radioizotopové gama zdroje, detektory a podpůrné jaderné přístroje.
Neutronový generátor P211 DT
Neutronový generátor P211 DT vyráběný společností Thermo Fisher Scientific využívá 3H (d, n)4Fúzní reakce za vzniku neutronů 14,1 MeV. Paprsek deuteronů je zrychlen na ~ 80 keV a bombarduje tritiem impregnovaný cíl v sestavě generátoru. Generátor je válcového tvaru a má jmenovitý výkon 108 n / s. Jednotlivé impulsy obsahují 106 neutrony a lze je vyrábět při různých opakovacích rychlostech - od jednorázového výstřelu po 100 Hz. Generátor P211 je dále navržen tak, aby mezi impulsy nevznikaly neutrony.
Regulační limity
The Stát Michigan of Community Health (MDCH) je regulačním orgánem, kterému musí odpovídat návrh NSL. MDCH omezuje veřejné vystavení instalací třídy AA na méně než 2 mrem / h, měří 5 cm od jakéhokoli přístupného bodu vnějšího povrchu, zatímco zdroj pracuje s maximálním radiačním výkonem. Proto byla laboratoř navržena tak, aby dávkové rychlosti byly v jakémkoli bodě mimo experimentální oblast s provozovaným generátorem DT menší než 2 mrem / h (protože je to nejintenzivnější zdroj v laboratoři) Betonové stěny byly vyrobeny 3 stopy tlustý podle pokynů od The Národní rada pro radiační ochranu a měření Zpráva č. 144 „Radiační ochrana pro zařízení urychlovače částic“ a simulace MCNP. Stěny byly vysoké 11 stop, aby umožňovaly experimenty v různých výškách generátoru DT. Po renovaci laboratoře a instalaci bezpečnostních blokování byl generátor P211 DT poprvé uveden do provozu 28. listopadu 2017. Dávkové příkony byly experimentálně stanoveny mimo stěny laboratoře a byly pod přípustnou hranicí 2 mrem / h. V ten den byla NSL schválena pro provoz Radiační bezpečnostní službou UM.
externí odkazy
- Radiační bezpečnost MDCH
- Stránka projektu na CTools
- Služba radiační bezpečnosti UM OSEH
- Webová stránka NCRP
Souřadnice: 42 ° 17'36 ″ severní šířky 83 ° 42'33 "W / 42,293461 ° N 83,709041 ° W