Назначение
Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный JCC-51(AWCC) (далее по тексту - счетчик JCC-51) предназначен для проведения учетных и подтверждающих измерений массы ядерных материалов на предприятиях Росатома.
Счетчик JCC-51 обеспечивает:
- измерение массы урана-235 в учетных единицах и образцах металлического урана и диоксида урана в режимах “активный” - ’’тепловой” в диапазоне от 1 до 150 граммов;
- измерение массы урана-235 в учетных единицах и образцах металлического урана и диоксида урана в режиме “активный ”- “быстрый” в диапазоне от 100 до 5000 граммов;
- измерение массы плутония в учетных единицах и образцах металлического плутония и диоксида плутония различного изотопного состава в режиме “пассивный” в диапазоне от 1 до 5000 граммов.
Описание
Принцип действия счетчика JCC-51 основан на регистрации нейтронного излучения, испускаемого измеряемым ядерным материалом, помещенным в бхоке детектирования. Блок детектирования содержит Не-3 счетчик, который регистрирует нейтроны. Импульсные сигналы от зарегистрированных нейтронов проходят усиление, дискриминацию и формирование. Сформированные импульсы затем с помощью анализатора нейтронных совпадений и компьютера с программным обеспечением INCC преобразуются в значения полной скорости счета нейтронов и скорости счета нейтронных совпадений, по которым определяется значение массы ядерного материала (уран-235 или плутоний) в измеряемом образце и значение случайной погрешности результата измерения.
Счетчик JCC-51 вместе с анализатором нейтронных совпадений 2150 (JSR-14) и компьютером с программным обеспечением INCC представляет собой специализированное средство измерений для Системы учета и контроля ядерных материалов (СУиК ЯМ) на предприятиях Росатома.
Структурная схема счетчика JCC-51 и его составные технические средства:
Технические средства счетчика JCC-51 выполняют следующие функциональные задачи:
а) блок детектирования с Не-3 счетчиками регистрирует нейтронное излучение, испускаемое измеряемым ядерным материалом и посылает несформированные импульсные сигналы на вход блока электроники с предусилителями.
б) блок электроники с предусилителями производит усиление импульсных сигналов от Не-3 счетчиков, их дискриминацию по напряжению и формирование импульсов с амплитудой (2,5 - 5,0) В и длительностью (50 -100) нс.
в) анализатор нейтронных совпадений 2150 (JSR-14) принимает сформированные импульсы. Он содержит: встроенный разравнивающий буфер для разделения сигналов во времени с интервалами более 50 нс; сдвиговый регистр, который производит обработку поступающих импульсов и накопление информации в счетчиках множественности; блок высокого напряжения для блока электроники и блока детектирования.
г) персональный компьютер с программным обеспечением INCC осуществляет управление работой анализатора нейтронных совпадений, через порт RS-232 осуществляет управление сдвиговым регистром, принимает данные со счетчиков множественности, производит обработку поступающей со счетчиков множественности информации и определяет значения полной скорости счета нейтронов, скорости счета нейтронных совпадений и их случайных погрешностей. Далее, по определенному алгоритму, программное обеспечение INCC пересчитывает полученные значения скорости счета в массу измеряемого ядерного материала и ее случайную погрешность.
Технические характеристики
Таблица 1. Основные технические и метрологические характеристики счетчика JCC-51
| Наименование характеристики | Номинальное значение характеристики |
| Эффективность регистрации нейтронов детектора, %, не менее: тепловой режим быстрый режим | 34 28 |
| Предел чувствительности при измерении образцов урана малой массы за время измерения 1000 с, г, не более: тепловой режим быстрый режим | 1 28 |
| Значение скорости счета двойных совпадений при измерении фона в активном режиме, с’1, не более: | 3 |
| Значение скорости счета двойных совпадений для образцов UO2 малой массы, с''г’1, не менее: тепловой режим быстрый режим | И 0,15 |
| Значение случайной погрешности измерений для образцов урана большой массы за время измерения 1000 с, %, не более: тепловой режим быстрый режим | 2 3 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения массы 235U за время 1000 с при доверительной вероятности 0,95, % не более: тепловой режим быстрый режим | ±4 ± 6 |
| Диапазон измеряемых масс урана-235, г: тепловой режим быстрый режим | 1 - 150 100- 1500 |
| Предел чувствительности при измерениях образцов плутония малой массы за время измерения 300 с, г 240Ри эффективного, не более | од |
| Предел чувствительности при измерениях образцов плутония большой массы за время измерения 300 с, 240Ри эффективного, не более | 5 |
| Значение скорости счета двойных совпадений для образцов плутония малой массы, c'V1 240Pu эффективного, не менее: | 45 |
| Случайная погрешность измерений для образцов плутония большой массы за время измерения 300 с, %, не более: | ±2 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений массы плутония в образцах РиОг и металлического плутония при доверительной вероятности 0,95, %, не более | ±5 |
| Значение скорости счета двойных совпадений при измерении фона в пассивном режиме, с'1, не более: | 1 |
| Диапазон измеряемой массы плутония, г | 1 - 5000 |
| Напряжение и частота сети питания | (220-230) В, (50-60) Гц |
| Потребляемая от сети питания мощность | 45 ВА |
| Габаритные размеры и масса блока детектирования | Диаметр 493 мм, высота 793 мм; масса не более 125 кг. |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа средств измерений наносят на специальную табличку на лицевой части корпуса блока детектирования методом штемпелевания, а также на титульный лист руководства по эксплуатации JCC-51(AWCC) РЭ типографским способом.
Комплектность
Комплектность счетчика JCC-51(AWCC) соответствует представленной таблице 2:
| Обозначение | Наименование | К-во, шт. |
| JCC-51 | Блок детектирования | 1 |
| — | Блок электроники | 1 |
| JSR-14 | Анализатор нейтронных совпадений | 1 |
| INCC 4.05 | ПК с установленным программным | 1 |
| обеспечением INCC | |
| JCC-51(AWCC) РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 |
Поверка
Поверку счетчика JCC-51(AWCC) осуществляют в соответствии с документом "Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный JCC-51(AWCC). Методика поверки JCC-51(AWCC) МП", согласованным ФГУП «ВНИИФТРИ» и утвержденным ФГУП "НИЦ "СНИИП" 20.09.2007 г.
Перечень основного оборудования для поверки:
- Образцовые нейтронные источники с нуклидами Cf-252 или Ст-244 с номинальным потоком нейтронов в диапазоне (103 - 106) с'1;
- Государственные стандартные образцы массы урана - ГСО 7892-2001 и ГСО 7893-2001 и плутония - ГСО 7905-2001 и ГСО 7906-2001 с массой в диапазоне от 1 до 1500 г;
Межповерочный интервал - один год.
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Заключение
Тип "Счетчик нейтронных совпадений колодезный активный JCC-51(AWCC)" утверждён с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа и метрологически обеспечен при эксплуатации.
