Wstęp Neutrony są tym rodzajem promieniowania, którego rola niezmiennie wzrasta. Mają one istotne znaczenie w energetyce jądrowej, zarówno opartej na rozszczepieniu, jak i powstającej, opartej na syntezie izotopów wodoru. Zarówno w pierwszym, jak i drugim przypadku, powstają olbrzymie ilości neutronów, które z obszaru reaktora unoszą energię, którą następnie oddają otoczeniu, powodując wzrost jego temperatury. Ta, jako jedna z form energii, przekazywana jest następnie substancji chłodzącej, przeważnie wodzie. Powstająca w ten sposób energia cieplna spożytkowana zostaje na wyprodukowanie energii elektrycznej. Niniejsza praca oparta jest na artykule opublikowanym w 2011 r. w czasopiśmie Metrologia [1] oraz na uzupełniających przykładach pochodzących z praktyki zawodowej autorów [2,3]. Neutron został odkryty w 1932 r. przez angielskiego badacza sir Jamesa Chadwicka, późniejszego laureata Nagrody Nobla. Pojęcie neutron z łacińskiego oznacza obojętny, ponieważ nie posiada ładunku elektrycznego. Oddziałuje on z jądrami atomowymi poprzez siły jądrowe. Kiedy dociera do jądra atomowego, nie musi pokonywać otaczającej go bariery kulombowskiej, tak jak cząstki naładowane. Stąd też prawdopodobieństwo wywołania reakcji jądrowych przez neutron jest dużo wyższe niż dla cząstek naładowanych [4]. Neutron posiada spin ½. Według systematyki cząstek elementarnych jest cząstką złożoną, hadronem. Należy do grupy barionów, a wraz z protonem do nukleonów. Z protonem stanowi składniki jądra atomowego. Neutron składa się z dwóch kwarków dolnych i jednego górnego powiązanych ze sobą oddziaływaniem silnym. Neutrony wewnątrz jąder atomowych są zwykle stabilne. Poza jądrem atomowym są nietrwałe i w wyniku oddziaływań słabych rozpadają się. Średni czas życia swobodnego neutronu wynosi 885,7 s (ok. 15 minut). Neutron rozpada się z wytworzeniem protonu, elektronu i antyneutrina elektronowego: Metrologia neutronów jest nauką, która pozwala na wykonanie[...]

  3. Normy międzynarodowe Oprócz podręczników opisujących problematykę metrologii neutronów, ważną rolę odgrywają normy międzynarodowe, które opisują wytwarzanie pól neutronów służących kalibracji oraz testowaniu przyrządów pomiarowych. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO ang.: International Organization for Standardization) wdrożyła standardy opisujące jak należy wytwarzać pola neutronowe, jak należy te pola standaryzować i używać do celów kalibracji. Normy te były kilkakrotnie aktualizowane i rozszerzane. Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC ang.: International Electrotechnical Commission) określiła normatywy opisujące metody testowania urządzeń związanych z ochroną radiologiczną dotyczące urządzeń pomiarowych i dozymetrów osobistych. Normatywy te obejmują metody standaryzacji i kalibracji. Normy skupiają się nad metodami testowania, ale również uwzględnia się w ich zaleceniach pewne trudności w wytwarzaniu standardowych pól neutronowych, np. dla monoenergetycznych neutronów o energiach z przedziału pomiędzy termicznymi i około 1 keV. 4. Możliwości pomiarowe neutronów Bardzo duży zakres energii, dla którego konieczne jest zdefiniowanie standardów fluencji neutronów i równoważników dawek, można podzielić na następujące obszary: termiczny, 1/E, neutronów prędkich i wysokich energii. Rysunek 1 pokazuje podział skali energetycznej na te obszary. Nie ma jednak precyzyjnego rozdzielenia tych obszarów a ich nazwy są raczej umowne. Różnice są jednak na tyle istotne, że związane są z istotnymi różnicami w generowaniu standardowych pól neutronów.4.1. Obszar neutronów termicznych Neutrony termiczne powstają w wyniku moderowania1 neutronów wysokoenergetycznych. Proces ten ulega zakończeniu, gdy energia spowolnionych neutronów jest porównywalna z energią termiczną atomów otoczenia, czyli 25 eV. Stąd też standardowe pole neutronów termicznych występuje powszechnie w reaktorach badawczych. Może zostać ono również wytw[...]

  5.2.8 Długi licznik dePanghera (DePangher precision long counter) Długi licznik dePanghera jest używany do pomiaru absolutnego fluencji neutronów pod różnymi kątami. Zaletami tego licznika jest wysoka czułość, pomijalna odpowiedź na promieniowanie gamma w większości przypadków oraz relatywnie stała odpowiedź na neutrony w zakresie energii od 1 keV do 7 MeV. Powyżej tej energii odpowiedź zmniejsza się monotonicznie [ ]. Długi licznik dePanghera ma cylindryczny kształt, długość 43 cm, średnicę 40 cm. Składa się z centralnie umieszczonego licznika proporcjonalnego BF3. Tuba licznika otoczona jest warstwą moderującą polietylenu, a na zewnątrz warstwą osłonną. Licznik jest przeznaczony do współpracy ze źródłem neutronów umieszonym na ich osi i przed "powierzchnią czołową", która znajduje się na jednym z końców cylindra. Dzięki zastosowanej warstwie osłonnej maksymalizuje to odpowiedź na neutrony od źródła i minimalizuje odpowiedzi na neutrony rozproszone w pomieszczeniu i powietrzu [23]. 5.3. Metody pasywne służące do monitoringu środowiska i osób narażonych na oddziaływanie promieniowania neutronowego 5.3.1. Dozymetry Termoluminescencyjne (TLD) Dozymetry termoluminescencyjne (TLD - ang.: thermoluminescent dosimeter) są to dozymetry pasywne, zb[...]