Description
Der JCC-41-Zähler basiert auf Monte-Carlo-Konstruktionsberechnungen, die im Los Alamos National Laboratory1 durchgeführt wurden und misst die effektive 240Pu-Masse in einer Probe, indem er Koinzidenz-Neutronen aus der spontanen Spaltung der geradzahlten Plutonium-Isotope nachweist.
Das JCC-41-Gerät ist für die Messung großer Plutoniumproben (bis zu mehreren kg Pu) im Werk ausgelegt, kann jedoch für Plutoniumabfallproben mit Plutoniummengen mit Plutonium in Milligramm-Mengen verwendet werden. Der JCC-41-Zähler verfügt über eine höhere Effizienz, einen größeren Probenumfang und eine flachere axiale Reaktion als die bisherige transportable Einheit. Das System besteht aus einem JCC-41-Zählerkopf und einem Probenhebmechanismus.
Der JCC-41-Zähler verfügt über einen zylindrischen Probenhohlraum, der zur Analyse von Plutoniumproben bestimmt ist, darunter PuO2, Mischoxide (PuO2-UO2), Metallcarbide, Brennstäbe, schnelle kritische Baugruppen, Lösung, Schrott und Abfall Eine Cadmiumhülle umgibt den Probenhohlraum, um den Wiedereintritt thermalisierter Neutronen in die Probe zu verhindern, was eine Spaltung in der Probe induzieren und die Ergebnisse beeinträchtigen könnte.
Außen der Cadmiumhülle befindet sich eine Polyethylen/Cadmium-Auskleidung, um die axiale Reaktion zu glätten. Vierundzwanzig 3He-Rohre sind in das Polyethylen hoher Dichte eingebettet. Die Röhrchen sind in einem einzigen Ring um die Probe mit optimalem Abstand zwischen den Röhrchen für maximale Zählereffizienz angeordnet.
Die Röhren sind in sechs Vierergruppen unterteilt, wobei jede Gruppe miteinander verdrahtet und mit einer der sechs Verstärker-/Diskriminator-Leiterplatten verbunden ist, die in einer Hochspannungs-Anschlussdose montiert sind. LED-Anzeigeleuchten sind außen an der Anschlussdose angebracht, um den ordnungsgemäßen Betrieb der einzelnen Vorverstärkerkanäle anzuzeigen. Die elektrischen Verbindungen zwischen dem JCC-41-Zähler und der JSR-15™-Einheit umfassen +5 V und HV. Die Kombination der Signale wird zu einem logischen ODER kombiniert.
Eine Cadmiumhülle, die um die Außenseite des JCC-41-Geräts gewickelt ist, bietet Strahlenschutz für das Personal und reduziert die Hintergrundreduktion.
Die externe Polyethylen-Abschirmung und die spezielle Konstruktion (Graphitendstopfen und Polyethylen/Cadmium-Auskleidung) geben eine gleichmäßige Reaktion axial über den Probenhohlraum, so dass der Zähler relativ unempfindlich gegen Matrixeffekte ist.
Ein JSR-15-Schieberegister für die Neutronenanalyse, ein Computer und eine Analysesoftware sind für die Koinzidenzzählung erforderlich, sind jedoch separat erhältlich.
1 Menlove, H.O., Palmer, R., Eccleston, G.W. und Ensslin, N. (1989). Entwurfs- und Bedienungsanleitung für flache Quadratische Zähler. Melden Sie LA-11635. Los Alamos, New Mexico: Los Alamos National Laboratory.
