ASTM E1005-21
Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора

Стандартный №

ASTM E1005-21

Дата публикации

2021

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM E1005-21

сфера применения

1.1 В настоящем методе испытаний описаны процедуры измерения удельной активности радиоактивных нуклидов, образующихся в радиометрических мониторах (РМ) в результате ядерных реакций, возникающих при надзорном облучении корпусов реакторов и опорных конструкций. Более подробные процедуры для отдельных СО представлены в отдельных стандартах, указанных в 2.1 и в ссылках (1-5).2 Результаты измерений могут быть использованы для определения соответствующих скоростей нейтрон-индуцированных реакций, которые, в свою очередь, могут быть использованы для характеристики радиационной среды объекта. Корпус реактора и опорная конструкция. Основным методом измерения является гамма-спектрометрия высокого разрешения, хотя рентгеновская фотонная спектрометрия и подсчет бета-частиц используются в меньшей степени для конкретных RM (1-29). 1.1.1 Процедуры измерений включают поправки на фоновое излучение детектора, потери при суммировании случайных и истинных совпадений, различия в геометрии между эталонами калибровочного источника и стандартными образцами, самопоглощение излучения стандартными образцами, другие эффекты поглощения, поправки на радиоактивный распад и выгорание. интересующего нуклида (6-26). 1.1.2 Удельные активности рассчитывают с учетом продолжительности счета, времени, прошедшего от начала счета до окончания облучения, периода полураспада, массы целевого нуклида в СО и интенсивностей ветвления. интересующего излучения. Используя соответствующий период полураспада и известные условия облучения, специфическую активность можно преобразовать в соответствующие скорости реакций (2-5, 28-30). 1.1.3 Включены процедуры расчета скорости реакции на основе измерений радиоактивности и динамики мощности облучения. Скорость реакции можно преобразовать в скорость флюенса и флюенс нейтронов, используя соответствующие значения интегрального сечения и эффективного времени облучения, а с другими скоростями реакции можно использовать для определения спектра нейтронов с помощью подходящих компьютерных программ (2-5, 28-30). 1.1.4 Использование эталонных нейтронных полей для калибровки СО может значительно уменьшить или устранить систематические ошибки, поскольку многие параметры и соответствующие им неопределенности, необходимые для расчета абсолютных скоростей реакций, являются общими как для эталонных, так и для испытательных измерений и, следовательно, являются самокомпенсируемыми. . Эталонные эквивалентные скорости флюенса для тестируемой среды могут быть рассчитаны как прямое соотношение измеренных насыщенных активностей в двух средах и сертифицированной эталонной скорости флюенса (2-5, 28-30). 1.2 Настоящий метод испытаний предназначен для использования в сочетании с Руководством ASTM E844 и существующими или предлагаемыми практиками, руководствами и методами испытаний ASTM, которые также непосредственно участвуют в физико-дозиметрической оценке измерений корпуса реактора и контрольных измерений опорных конструкций. 1.3 Процедуры настоящего метода испытаний применимы к измерению радиоактивности СО, которые удовлетворяют конкретным ограничениям и условиям, налагаемым на их анализ. Более подробные процедуры для отдельных мониторов RM указаны в 2.1 и в ссылках 1–5 (см. Таблицу 1). 1.4 Настоящий метод испытаний, а также стандартные методы отдельных мониторов RM предназначены для использования знающими лицами, хорошо знакомыми с процедурами, оборудованием и методами, необходимыми для достижения высокой точности и достоверности измерений радиоактивности. 1.5 Значения, указанные в единицах СИ, следует считать стандартными. Никакие другие единицы измерения не включены в настоящий стандарт, за исключением энергетических единиц, основанных на электронвольтах, кэВ и МэВ, а также единиц времени: минута (мин), час (ч), день (д) и год (а). ). 1.6 Настоящий стандарт не претендует на решение всех проблем безопасности, если таковые имеются, связанных с его использованием. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих мер безопасности, охраны труда и окружающей среды, а также определение применимости нормативных ограничений перед использованием. 1.7 Настоящий международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, изданном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ). 1 Этот метод испытаний находится в ведении Комитета ASTM E10 по ядерным технологиям и их применениям и является прямой ответственностью Подкомитета E10.05 по метрологии ядерного излучения. Текущая редакция утверждена 1 сентября 2021 г. Опубликована в ноябре 2021 г. Первоначально утверждена в 1997 г. Последняя предыдущая редакция утверждена в 2016 г. как E1005–16. DOI: 10.1520/E1005-21. 2 Номера, выделенные жирным шрифтом в скобках, относятся к списку ссылок, приложенному к этому методу. Авторские права © ASTM International, 100 Barr Harbour Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. США Этот международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ). 1 ТАБЛИЦА 1 Радиометрические мониторы, предлагаемые для наблюдения за корпусом реактора Дозиметрические реакции Остаточное ядро Атом-мишень Естественное содержаниеA Ссылка (31) Реакция детектораB Стандарт ASTM или эталон Период полураспадаC,A,D Eγ D (кэВ) ВыходD (%) γ/Реакция 23 Na( n,γ)24 Na 14,958 (2) h 1368,630 (5) 99,9934 (5) 1,00 NTR (2-5, 28-32) 2754,049 (13) 99,862 (3) 27 Al(n,α)24 Na 14,958 (2 ) h 1368,630 (5) 99,9934 (5) 1,00 TR (32) E266 2754,049 (13) 99,862 (3) 32 S(n,p)32 P 14,284 (36) d =695,5 (3) 100,0 0,9499 (26) TR E265 45 Sc(n,γ)46 Sc 83.787 (16) d 889.271 (2) 99.98374 (25) 1.00 NTR (2-5, 28-32) 1120.537 (3) 99.97 (2) 46 Ti(n,p)46 Sc 83.787 (16) d 889.271 (2) 99.98374 (25) 0.0825 (3) NTR (32) E526 1120.537 (3) 99.97 (2) 47 Ti(n,p)47 Sc 3.3485 (9) d 159.373 (12) 68.1 ( 5) 0,0744 (2) TR E526 48 Ti(n,p)48 Sc 43,67 (9) h 983,526 (12) 100,0 (3) 0,7372 (3) TR E526 1037,522 (12) 97,5 (5) 1312,120 (12) 100,0 ( 5) 55 Mn(n,2n)54 Mn 312,19 (3) d 834,848 (3) 99,752 (5) 1,00 TR E261, E263 (2-5, 28-30) 54 Fe(n,p)54 Mn 312,19 (3 ) d 834,848 (3) 99,752 (3) 0,05845 (35) TR E263 54 Fe(n,γ)55 Fe 2,747 (8) а 5,88765 8,45 (14) 0,05845 (35) NTR (2-5, 28-30) 5,89875 16,57 (27) 6,49045 3,40 (7) 56 Fe(n,p)56 Mn 2,57878 (46) h 846,7638 (19) 98,85 (3) 0,91754 (36) TR (2-5, 28-30) 1810,726 (4) 26,9 (4) 2113,092 (6) 14,2 (3) 58 Fe(n,γ)59 Fe 44,494 (12) d 1099,245 (3) 56,51 (31) 0,00282 (4) NTR (2-5, 28-30) 1291,590 (6 ) 43,23 (33) 1481,70 (12) 0,059 (6) 59 Co(n,γ)60 Co 5,2711 (8) a 1173,228 (3) 99,85 (3) 1,00 NTR E262, E481 1332,492 (4) 99,9826 (6) 10,46 7 ( 6) min 58,603 (7) 2,07 (3) (мета) 826,10 (3) 0,00775 (3) 1332,492 (4) 0,25 (3) 2158,57 (3) 0,00075 (3) 58 Ni(n,p)58 Co 70,85 (3 D 810,7602 (20) 99,44 (2) 0,68077 (9) TR E264 863,958 (6) 0,700 (22) 1674,705 (6) 0,528 (13) 9,10 (9) H (Meta) 24,889 (21) 0,0397 (6) 60 NI (n,p)60 Co 5,2711 (8) а 1173,228 (3) 99,85 (3) 0,26223 (8) TR (2-5, 28-30) 1332,492 (4) 99,9826 (6) 10,467 (6) мин 58,603 (7 ) 2,07 (3) (мета) 826,10 (3) 0,00775 (3) 1332,492 (4) 0,25 (3) 2158,57 (3) 0,00075 (3) 63 Cu(n,γ)64 Cu 12,7004 (20) h 1345,77 (6) 0,4748 (34) 0,6915 (15) NTR (2-5, 28-30) 63 Cu(n,α)60 Co 5,2711 (8) a 1173,228 (3) 99,85 (3) 0,6915 (15) TR E523 1332,492 (4) 99,9826 (6) 10,467 (6) мин 58,603 (7) 2,07 (3) (мета) 826,10 (3) 0,00775 (3) 1332,492 (4) 0,25 (3) 2158,57 (3) 0,00075 (3) 93 Nb(n,n) ')93m Nb 16,12 (15) a 30,77 (2) 0,000591 (9) 1,00 TR (1-5, 28-30) 16,52 (Kα1,2) 9,25 103 Rh(n,n')103m Rh 56,114 (20) мин 39,755 (12) 0,0684 (35) 1,00 TR (2-5, 28-30) 109 Ag(n,γ)110m Ag 249,78 (2) d 116,48 (5) 0,0080 (3) 0,48161 (8) NTR E481 884,6781 (13) ) 74,0 (12) E1005 − 21 2 ТАБЛИЦА 1. Продолжительные дозиметрические реакции Остаточное ядро Атом-мишень Природное содержаниеA Ссылка (31) Реакция детектораB Стандарт ASTM или эталон Период полураспадаC,A,D Eγ D (кэВ) ВыходD (%) γ/реакция 937,485 (3) 34,51 (27) 1384,2931 (20) 24,7 (5) 1475,7792 (23) 4,03 (5) 1505,028 (2) 13,16 (16) 115 ln(n,γ)116m ln 54,29 (17) min 1293,56 (2) 84. 8 0,9571 (5) NTR E261, E262 1097,28 (2) 58,512 818,68 (2) 12,126 2112,29 (2) 15,094 115 ln(n,n')115m ln 4,486 (4) h 336,241 (25) 45,9 (1) 0,9571 (5) TR (2-5, 28-30) 497,370 (29) 0,047 (1) 181 Ta(n,γ)182 Ta 114,61 (13) d 1121,290 (3) 35,17 (33) 0,9998799 (32) NTR E262 1189,040 (3) 16,58 (16) 1221,395 (3) 27,27 (27) 197 Au(n,γ)198 Au 2,6943 (3) d 1087,6842 (7) 0,1591 (21) 1,00 NTR E261, E262 675,8836 (7) 0,804 (5) (2- 5, 28-30) 411,80205 (17) 95,62 (6) 232 Th(n,γ)233 Th 22,15 (8) мин 890,1 (5) 0,1052 (14) 1,00 NTR (2-5, 28-30) 490,80 (6 ) 0,1078 (16) 499,02 (4) 0,1576 (21) 699,901 0,68 764,55 (6) 0,0891 (13) 233 Th⇒233 Па 26,98 (2) д 311,904 (5) 38,3 (5) FM(n,f)144 Ce 28 4,89 (6) d 133,5152 (20) 10,83 (12) —E NTR, TR E704, E705 80,120 (4) 1,40 (5) (2-5, 28-30) (см. табл. 2) FM(n,f)140 Ba 12,753 (5) d 537,261 (25) 24,6 (5) —E NTR, TR E393, E704, (см. табл. 2) E705 140 Ba⇒140 La 1,67858 (21) d 1596,203 (13) 95,40 (5) (2-5) , 28-30) 815,784 (6) 23,72 (20) 487,022 (6) 46,1 (5) (см. таблицу 2) FM(n,f)137 Cs 30,05 (8) a 661,657 (3) 84,99 (20) -E NTR , TR E704, (см. табл. 2) E705 137 Cs⇒137m Ba 2,552 (1) мин 661,657 (3) 90,07 (20) (2-5, 28-30) (см. табл. 2) FM(n,f)106 Ru 371,5 (21) д — — —E NTR, TR E704, E705 (см. табл. 2) (2-5, 28-30) 106 Ru⇒106 Rh 30,1 (3) с 511,8534 (23) 20,52 (23) (см. табл. 2) FM(n,f)103 Ru 39.247(13) d 497.085(10) 91.0 —E NTR, TR E704, E705 (см. табл. 2) (2-5, 28-30) FM(n,f)95 Zr 64,032 (6) d 756,729 (12) 54,38 (22) —E NTR, TR E704, E705 724,193 (3) 44,27 (22) (2-5, 28-30) (см. табл. 2) 95 Zr⇒95 Nb 34,991 ( 6) d 765,803 (6) 99,808 (7) (см. таблицу 2) A Числа в скобках после некоторых заданных значений обозначают неопределенность в последней цифре(ах) значения: 0,729 (8) означает 0,729±0,008, 70,8 ( 1) означает 70,8±0,1. B NTR = непороговый ответ, TR = пороговый ответ. C Единицами времени, указанными для периода полураспада, являются годы (а), дни (д), часы (ч), минуты (мин) и секунды (с). Обратите внимание, что «год» здесь считается тропическим и эквивалентен 365,242 дням и, таким образом, эквивалентен 31,556,926 с в соответствии с (32). D Ядерные данные были взяты из нескольких первичных источников, включая ссылки (32-35). В ссылке (36) обобщаются источники выбранных ядерных констант, согласованность которых последний раз проверялась 19 марта 2014 г. E FM = Монитор деления: 235 U и 239 Pu (NTR) и 238 U, 237 Np и 232 Th (TR). Целевой изотоп или массовая доля варьируются в зависимости от партии материала. E1005 − 21 3 2. Справочные документы

ASTM E1005-21 Ссылочный документ

• ASTM E1018 Стандартное руководство по применению файла данных оценки поперечного сечения ASTM, матрица E 706 (IIB)
• ASTM E1035 Стандартная практика определения радиационного воздействия на опорные конструкции корпуса ядерных реакторов
• ASTM E1214 Стандартное руководство по использованию датчиков температуры расплавленной проволоки для наблюдения за корпусом реактора, E706(IIIE)
• ASTM E181  Стандартные методы испытаний для калибровки детекторов и анализа радионуклидов
• ASTM E185 Стандартная практика проведения наблюдательных испытаний корпусов атомных энергетических реакторов с легководным охлаждением, E706 (IF)
• ASTM E2005  Стандартное руководство по эталонным испытаниям реакторной дозиметрии в стандартных и эталонных нейтронных полях
• ASTM E2006  Стандартное руководство по эталонным испытаниям расчетов легководного реактора
• ASTM E261  Стандартная практика определения флюенса, скорости флюенса и спектров нейтронов методами радиоактивной активации
• ASTM E262  Стандартный метод определения скорости реакции тепловых нейтронов и скорости флюенса методами радиоактивной активации
• ASTM E263 Стандартный метод измерения скорости реакции быстрых нейтронов путем радиоактивной активации железа
• ASTM E264 Стандартный метод измерения скорости реакции быстрых нейтронов путем радиоактивной активации никеля
• ASTM E265  Стандартный метод испытаний для измерения скоростей реакций и флюенсов быстрых нейтронов путем радиоактивной активации серы-32
• ASTM E266 Стандартный метод измерения скорости реакции быстрых нейтронов путем радиоактивной активации алюминия
• ASTM E2956 Стандартное руководство по контролю нейтронного облучения корпусов реакторов LWR*， 2023-09-01 Обновление
• ASTM E393  Стандартный метод измерения скорости реакции путем анализа бария-140 с помощью дозиметров деления
• ASTM E481  Стандартный метод измерения скорости флюенса нейтронов путем радиоактивной активации кобальта и серебра
• ASTM E482 Стандартное руководство по применению методов нейтронного транспорта для наблюдения за корпусом реактора, E706 (IID)
• ASTM E523 Стандартный метод измерения скорости реакции быстрых нейтронов путем радиоактивной активации меди
• ASTM E526  Стандартный метод измерения скорости реакции быстрых нейтронов путем радиоактивной активации титана
• ASTM E636 Стандартное руководство по проведению дополнительных испытаний по надзору за корпусами ядерных реакторов, E706 (IH)
• ASTM E693 Стандартная практика для характеристики нейтронного воздействия в железе и низколегированных сталях с точки зрения смещений на атом (DPA), E706 (ID)
• ASTM E704  Стандартный метод измерения скорости реакции радиоактивной активацией урана-238
• ASTM E705  Стандартный метод измерения скорости реакции радиоактивной активацией нептуния-237
• ASTM E844 Стандартное руководство по проектированию комплектов датчиков и облучению для наблюдения за реакторами, E 706 (IIC)
• ASTM E853 Стандартная практика анализа и интерпретации результатов наблюдения за легководными реакторами, E706 (IA)
• ASTM E854 Стандартный метод испытаний для применения и анализа твердотельных трековых самописцев (SSTR) для наблюдения за реакторами, E706(IIIB)
• ASTM E900 Стандартное руководство по прогнозированию нейтронного радиационного повреждения материалов корпуса реактора, E 706 (IIF)
• ASTM E910 Стандартный метод испытаний для применения и анализа мониторов флюенса накопления гелия для наблюдения за корпусом реактора, E706 (IIIC)
• ASTM E944  Стандартное руководство по применению методов корректировки нейтронного спектра при наблюдении за реакторами (IIA)

ASTM E1005-21 История

• 2021 ASTM E1005-21 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора
• 2016 ASTM E1005-16 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора
• 2015 ASTM E1005-15 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора
• 2010 ASTM E1005-10 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора, E 706 (IIIA)
• 2003 ASTM E1005-03e1 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора, E 706 (IIIA)
• 2003 ASTM E1005-03 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора, E 706 (IIIA)
• 1997 ASTM E1005-97 Стандартный метод испытаний для применения и анализа радиометрических мониторов для наблюдения за корпусом реактора, E 706 (IIIA)