Введение
1. Современное состояние дозиметрии и спектрометрии нейтронного излучения 16
1.1. Существующие методы спектрометрии нейтронного излучения 16
1.1.1. Особенности и основные проблемы дозиметрии и спектрометрии нейтронного излучения 16
1.1.2. Общая классификация методов нейтронной спектрометрии .17
1.1.3. Времяпролётный и гравиметрический методы 18
1.1.4. Метод активационного анализа .20
1.1.5. Методы, использующие протоны отдачи .21
1.1.6. Многошаровой метод с использованием замедлителей нейтронов
1.2. Методы и алгоритмы вычислительного восстановления спектра, используемые в активационном анализе 26
1.3. Методы и алгоритмы вычислительного восстановления спектра, используемые в нейтронной спектрометрии на основе протонов отдачи .33
1.4. Методы и алгоритмы вычислительного восстановления спектра, используемые в нейтронной спектрометрии на основе многошарового метода .37
1.5. Концепция построения нейтронного спектрометра-дозиметра реального времени .40
1.6. Формулировка частных задач исследования 45
2. Математическое моделирование нейтронного спектрометра на основе трёхканального блока детектирования БДКС-05С 48
2.1. Постановка задачи. Общее описание системы моделирования 48
2.2. Подбор и моделирование базовых энергетических спектров нейтронных потоков для создания обучающей выборки 49
2.3. Моделирование функций спектральных чувствительностей трёхканального блока детектирования БДКС-05С .54
2.4. Выбор оптимальной архитектуры, конфигурации и методики обучения нейронных сетей для решаемых задач
2.4.1. Постановка задачи .57
2.4.2. Выбор архитектуры нейронных сетей 58
2.4.3 Выбор конфигураций используемых нейронных сетей 61
2.4.4. Выбор алгоритмов обучения нейронных сетей 64
3. Результаты имитационного моделирования нейтронного пектрометра на основе блока детектирования БДКС-05С 67
3.1. Постановка задачи .67
3.2. Раздельное обучение нейронных сетей для отдельных групп базовых спектров
3.2.1. Нейронная сеть для восстановления спектров нейтронных потоков от радиоизотопных источников .68
3.2.2. Нейронная сеть для восстановления спектров нейтронов утечки из критических сборок 70
3.2.3. Нейронная сеть для восстановления спектров нейтронов утечки из защиты реакторов различных типов .71
3.2.4. Нейронная сеть для восстановления спектров потоков нейтронов в активной зоне реакторов .71
3.2.5. Нейронная сеть для восстановления спектров потоков нейтронов на рабочих местах персонала в защищённых зонах
3.3. Обучение единой нейронной сети для всех групп базовых спектров 74
3.4. Имитационное моделирование промышленного радиометра-дозиметра нейтронного излучения МКС-03С с использованием базовых спектров
3.4.1. Построение математической модели радиометра-дозиметра нейтронного излучения МКС-03С .80
3.4.2. Результаты имитационного моделирования радиометра-дозиметра МКС-03С с использованием базовых спектров .85
3.4.3. Результаты имитационного моделирования радиометра-дозиметра МКС-03С с дополнительной совместной обработкой получаемой от блока детектирования информации с помощью
нейронных сетей 91
3.5. Анализ полученных результатов 92
4. Построение и экспериментальное исследование макетного образца нейтронного спектрометра дозиметра на основе блока детектирования БДКС-05С 94
4.1. Структурная схема макетного образца нейтронного спектрометра
на основе блока детектирования БДКС-05С 94
4.2. Измерительный модуль нейтронного спектрометра 95
4.3. Вычислительный модуль вторичной обработки информации по нейросетевым алгоритмам 4.3.1. Структурная схема вычислительного модуля 97
4.3.2. Разработка способа измерения интенсивности стохастических потоков импульсов измерительного модуля 102
4.3.3. Разработка алгоритмов, реализующих эмуляцию предварительно обученных нейронных сетей 108
4.3.4. Алгоритмы вычисления дозиметрических величин по вычисленным спектральным плотностям нейтронных потоков
4.4. Создание нейтронной испытательной установки с целью обеспечения возможности получения опорных нейтронных полей с разнообразной формой энергетического спектра для поверки созданного нейтронного спектрометра 112
4.5. Результаты экспериментального исследования макетного образца нейтронного спектрометра на созданной нейтронной испытательной установке .
4.5.1. Сопоставление показаний блока детектирования БДКС-05С по тепловой, промежуточной и быстрой составляющих опорных нейтронных полей с их расчётными значениями .117
4.5.2. Измерение усреднённых спектральных плотностей опорных нейтронных полей на трёх интервалах .120
4.5.3. Измерение усреднённых спектральных плотностей опорных нейтронных полей на девяти децимальных интервалах 124
4.5.4. Анализ погрешностей определения мощности эквивалентной дозы нейтронного излучения с помощью созданного нейтронного спектрометра 133
Основные результаты и выводы .137
Библиографический список
