Введение
1 Анализ условий производства, хранения и проведения измерений плутония
1.1 Анализ условий производства и хранения плутония на РТ-1 12
1.2 Анализ существующей методики определения изотопного состава плутония на РТ-1
1.2.1 Отбор пробы 14
1.2.2 Подготовка пробы к масс-спектрометрическому анализу 15
1.2.3 Введение подготовленного раствора в источник ионов масс -спектрометра 17
1.2.4 Проведение измерения масс-спектра и обработка данных 18
2 Аналитический обзор современного состояния гамма-спектрометрии изотопного состава плутония 20
2.1 Основные сведения о гамма-спектрометрии плутония 20
2.1.1 Продукты распада изотопа Ри и их накопление в зависимости от времени хранения плутония 21
2.1.2 Основные энергетические области, используемые для измерений изотопного состава 25
2.1.3 Основные программы, используемые для определения изотопного состава плутония 30
2.2 Обзор программы MGA 31
2.2.1 Описание подгонки пиков 31
2.2.2 Моделирование фона 32
2.2.3 Описание калибровки по эффективности 33
2.2.4 Требование к детектору гамма-излучения 35
2.3 Обзор программы FRAM 36
2.3.1 Описание внутренней калибровки 36
2.3.2 Описание анализа данных 37
2.3.3 Требование к детектору гамма-излучения
2.4 Особенности ОЧГ детекторов р- ип- типа 42
2.5 Преимущество цифровых спектрометрических систем з
2.6 Обзор достигнутых погрешностей определения изотопного состава плутония гамма-спектрометрическим методом 46
2.7 Необходимое время измерения для гамма-спектрометрического метода 54
3 Оптимизация гамма-спектрометрических систем и условий измерения диоксида плутония для РТ-1 56
3.1 Оптимизация для измерений проб 56
3.1.1 Выбор детектора и программы обработки спектров 56
3.1.2 Определение допустимой входной скорости счета 58
3.1.3 Выбор материала и толщины фильтра низкоэнергетического гамма-излучения 58
3.1.4 Описание гамма-спектрометрической установки 59
3.2 Оптимизация для измерений контейнеров 60
3.2.1 Выбор детектора, геометрии измерений и программы 60
3.2.2 Оптимизация настроек спектрометра и условий измерений плутония 62
3.2.3 Выбор материала и толщины фильтра низкоэнергетического гамма-излучения 69
3.2.4 Защита детектора от быстрых нейтронов 74
3.2.5 Описание гамма-спектрометрической установки 79
4 Исследование неоднородности изотопного состава плутония произведенного на РТ-1 и ее влияния на результат гамма-спектрометрических измерений 80
4.1 Исследование неоднородности изотопного состава плутония в партии 82
4.2 Исследование неоднородности изотопного состава плутония в контейнере 84
4.3 Исследование влияния неоднородности изотопного состава плутония на результаты гамма-спектрометрических измерений 86
5 Разработка корреляционной формулы для расчета массовой доли Ри в плутонии завода РТ-1
5.1 Оценка вклада погрешности определения доли Ри в погрешность изотопного состава 92
5.2 Построение новой корреляционной зависимости
5.2.1 Исходные данные 93
5.2.2 Анализ корреляционных формул и подбор коэффициентов 94
5.2.3 Учет времени хранения плутония 95
5.2.4 Результаты 96
5.3 Сравнение корреляционных формул 97
6 Измерения изотопного состава плутония гамма-спектрометрическим методом на заводе РТ-1 99
6.1 Измерения изотопного состава плутония в пробах 99
6.1.1 Измерение ГСО 101
6.1.2 Измерение проб 107
6.2 Измерения изотопного состава плутония в контейнерах 110
6.2.1 Измерение СОП Ill
6.2.2 Создание нового набора параметров для FRAM 119
6.2.3 Оценка метрологических характеристик разрабатываемой методики 125
6.2.4 Аттестация гамма-спектрометрической методики 128
6.2.5 Апробация и внедрение гамма-спектрометрической методики 130
7 Оценка возможности замены масс-спектрометрического метода определения изотопного состава плутония на гамма-спектрометрический метод на РТ-1 132
7.1 Сравнение погрешности результатов измерений изотопного состава плутония, полученных с помощью масс-спектрометра МИ 1201 и гамма-спектрометрии 132
7.2 Экономическая оценка проведения измерений изотопного состава плутония 134
8 Применение гамма-спектрометрического контроля изотопного состава плутония на РТ-1 138
Заключение 140
Список сокращений и условных обозначений 143
Словарь терминов 145
Список использованной литературы 147
