Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення
The paper presents research of the existing methods of non-destructive quantitative determination of 234U isotope content in uranium bearingmaterials. Also alternative method is proposed, which is based on the approach of detector calibration on “intrinsic” efficiency. The method is based on finding...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety
2018
|
| Онлайн доступ: | https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/120 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Nuclear and Radiation Safety |
Репозитарії
Nuclear and Radiation Safety| id |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-120 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-1202019-03-02T07:58:29Z Determination of 234U isotope in uranium-bearing materials by high-resolution gamma-spectrometry Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення Kutnii, D. V. The paper presents research of the existing methods of non-destructive quantitative determination of 234U isotope content in uranium bearingmaterials. Also alternative method is proposed, which is based on the approach of detector calibration on “intrinsic” efficiency. The method is based on finding the ratio of the 234U and 235U isotopes activities using their most intense gamma lines in the energy range of 120...210 keV and as a consequence does not require an estimate of the absolute efficiency of registration of the gamma detector. Certified reference standard samples of uranium-bearing materials CRM 969 and CRM 146 were used as research samples (interval of investigated enrichments on 235U 0,3…93 %), measurements were performed by means of broad-energy detector based on high-purity germanium BeGe 3830 (Canberra, USA) with area 36 cm2 and thickness 3 cm. It was shown that using of the up-to-date software products for isotopic analyses of uranium (MGAU, FRAM) it is difficult to perform of reliable estimation of 234U isotope content in depleted and natural samples due to significant measurement error (from 35 % to 100 %). In case of analyses of enriched uranium the software code MGAU systematically underestimates the content of 234U on 20…30 %. Use of alternative approach for calibration of detector on “intrinsic” efficiency for analyses of 234U results in decrease of measurement error up to 7,5 % in the whole range of enrichment on 235U (0,3…93 %) and investigated concentrations of 234U (20…9800 μg/g). The proposed method does not demand standard samples for equipment calibration and not depend on physical (chemical) form of investigated material and geometry of measurements. Проаналізовано існуючі методи неруйнівного визначення кількісного вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах. Запропоновано альтернативний метод, заснований на підході калібрування детектора за «характерною» ефективністю. Метод полягає у визначенні відношення активностей ізотопів 234U і 235U з використанням їх найбільш інтенсивних гамма-ліній в області енергій 120...210 кеВ і, як наслідок, не потребує оцінки величини абсолютної ефективності реєстрації використовуваного гамма-детектора. В якості досліджуваних зразків взято сертифіковані стандартні зразки урановмісних матеріалів CRM 969 і CRM 146 (інтервал збагачень по 235U 0,3...93 %), вимірювання проведено за допомогою широкодіапазонного детектора на основі германію високої чистоти типу BeGe 3830 (Canberra, США) площею 38 см2 і 3 см завтовшки. Показано, що з використанням сучасних комерційних програмних продуктів для ізотопного аналізу урану (MGAU, FRAM) складно достовірно оцінити вміст ізотопу 234U в збіднених і природних зразках через значну похибку вимірювань (від 35 до 100 %). Виконуючи аналіз збагаченого урану програмний код MGAU систематично недооцінює вміст 234U на 20...30 %. Використання альтернативного підходу калібрування детектора за характерною» ефективністю для аналізу 234U знижує похибку вимірювань до 7,5 % у всьому діапазоні збагачень по 235U (0,3...93 %) і концентрацій 234U (20...9800 мкг/г). Запропонований метод не потребує наявності стандартних зразків для калібрування обладнання, не залежить від фізичної (хімічної) форми досліджуваних матеріалів і геометрії вимірювань. State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety 2018-12-03 Article Article application/pdf https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/120 10.32918/nrs.2018.4(80).07 Nuclear and Radiation Safety; No 4(80) (2018): Nuclear and Radiation Safety; 41-46 Ядерна та радіаційна безпека; № 4(80) (2018): Ядерна та радіаційна безпека; 41-46 2073-6231 uk https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/120/139 |
| institution |
Nuclear and Radiation Safety |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Kutnii, D. V. |
| spellingShingle |
Kutnii, D. V. Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення |
| author_facet |
Kutnii, D. V. |
| author_sort |
Kutnii, D. V. |
| title |
Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення |
| title_short |
Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення |
| title_full |
Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення |
| title_fullStr |
Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення |
| title_full_unstemmed |
Визначення вмісту ізотопу 234U в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення |
| title_sort |
визначення вмісту ізотопу 234u в урановмісних матеріалах методом гамма-спектрометрії високого розподілення |
| title_alt |
Determination of 234U isotope in uranium-bearing materials by high-resolution gamma-spectrometry |
| description |
The paper presents research of the existing methods of non-destructive quantitative determination of 234U isotope content in uranium bearingmaterials. Also alternative method is proposed, which is based on the approach of detector calibration on “intrinsic” efficiency. The method is based on finding the ratio of the 234U and 235U isotopes activities using their most intense gamma lines in the energy range of 120...210 keV and as a consequence does not require an estimate of the absolute efficiency of registration of the gamma detector. Certified reference standard samples of uranium-bearing materials CRM 969 and CRM 146 were used as research samples (interval of investigated enrichments on 235U 0,3…93 %), measurements were performed by means of broad-energy detector based on high-purity germanium BeGe 3830 (Canberra, USA) with area 36 cm2 and thickness 3 cm. It was shown that using of the up-to-date software products for isotopic analyses of uranium (MGAU, FRAM) it is difficult to perform of reliable estimation of 234U isotope content in depleted and natural samples due to significant measurement error (from 35 % to 100 %). In case of analyses of enriched uranium the software code MGAU systematically underestimates the content of 234U on 20…30 %. Use of alternative approach for calibration of detector on “intrinsic” efficiency for analyses of 234U results in decrease of measurement error up to 7,5 % in the whole range of enrichment on 235U (0,3…93 %) and investigated concentrations of 234U (20…9800 μg/g). The proposed method does not demand standard samples for equipment calibration and not depend on physical (chemical) form of investigated material and geometry of measurements. |
| publisher |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/120 |
| work_keys_str_mv |
AT kutniidv determinationof234uisotopeinuraniumbearingmaterialsbyhighresolutiongammaspectrometry AT kutniidv viznačennâvmístuízotopu234uvuranovmísnihmateríalahmetodomgammaspektrometríívisokogorozpodílennâ |
| first_indexed |
2024-09-01T17:39:05Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:39:05Z |
| _version_ |
1809016260133912576 |