Technique for fissile materials detection using electron linac

Abstract

The possibilities of technique for fissile materials detection using the pulse γ-quantum fluxes generated by electron linac are studied. The technique is based on detection of neutrons escaping from fissile materials after gamma irradiation (technique of delayed neutrons). The diffusion approach is developed for description of spacetime evolution of neutron fluxes inside the prototype system, which is irradiated by external γ-source. The simulation of electromagnetic interaction with matter is performed using the program package GEANT. The feasibility of this technique is proved for the case of plane one-dimensional model for a three-zone homogeneous subcritical assembly consisting of ²³⁵U and ⁵⁶Fe.

Досліджуються можливості методу виявлення матеріалів, які поділяються, з використанням імпульсних потоків γ-квантів, що генерує лінійний прискорювач електронів. Метод засновано на реєстрації нейтронів, випромінюваних матеріалом, що поділяється, після γ-опромінення (метод запізнілих нейтронів). Розвинуто дифузійний підхід для опису просторово-часової еволюції потоку нейтронів у досліджуваному об'єкті, що опромінюється зовнішнім джерелом γ-квантів. Моделювання процесів електромагнітної взаємодії з речовиною проводиться за допомогою пакету програм GEANT. Можливість запровадження цього методу підтверджено результатами розрахунків, проведених у випадку плоскої одновимірної моделі для гомогенної трьохзонної підкритичної збірки, у якій шар з ²³⁵U оточений двома шарами з ⁵⁶Fe.

Исследуются возможности метода обнаружения делящихся материалов с использованием импульсных потоков γ-квантов, генерируемых линейным ускорителем электронов. Метод основан на регистрации нейтронов, испускаемых делящимся материалом поcле γ-облучения (метод запаздывающих нейтронов). Развит диффузионный подход для описания пространственно-временной эволюции потока нейтронов в исследуемом объекте, который облучается внешним источником γ-квантов. Моделирование процессов электромагнитного взаимодействия с веществом проводится с помощью пакета программ GEANT. Осуществимость этого метода подтверждена результатами расчетов, проведенных в случае плоской одномерной модели для гомогенной трехзонной подкритической сборки, в которой слой ²³⁵U окружен двумя слоями ⁵⁶Fe.