vestifmИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series1561-24302524-2415The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestifm-237Research ArticleФИЗИКАPHYSICSАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАЧАЛЬНОЙ ИОНИЗАЦИИ В РАБОЧЕМ ОБЪЕМЕ ИОНИЗАЦИОННОЙ КАМЕРЫINITIAL IONIZATION DISTRIBUTION IN THE ACTIVE VOLUME OF THE IONIZATION CHAMBERХьенЛэТхи ЗиеуHienLe Thi Dieu

аспирант

Postgraduate

hienle.job@gmail.comКутеньС. А.KutenS. A.

кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией

Ph. D. (Physics and Mathematics), Head of the Laboratory

kut@inp.bsu.byХрущинскийА. А.KhrutchinskyA. A.

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

Ph. D. (Physics and Mathematics), Leading Researcher

arluchr@mail.ruБелорусский государственный университет, МинскBelarusian State University, MinskИнститут ядерных проблем Белорусского государственного университета, МинскInstitute for Nuclear Problems of the Belarusian State University, Minsk20173004201701111119Copyright © Хьен Л.З., Кутень С.А., Хрущинский А.А., 20172017Хьен Л.З., Кутень С.А., Хрущинский А.А.Hien L.D., Kuten S.A., Khrutchinsky A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/237

Рассмотрен вопрос о пространственном распределении пар ионов в рабочем объеме цилиндрической ионизационной камеры деления. Предложена формула для пространственного распределения начальной ионизации в цилиндрической камере деления, в которой слой делящегося вещества нанесен на внутреннюю сторону внешнего электрода. Формула выведена двумя способами: путем подсчета числа пар ионов, генерированных в бесконечно малом объеме внутри рабочего объема камеры всеми треками, исходящими из радиатора. В первом случае бесконечно малый объем имеет форму сферы, во втором – произвольную форму. Формула, полученная без всяких ограничений на направление вылета осколков деления, дает правильное поведение пространственного распределения начальной ионизации как вблизи поверхности радиатора, так и вдали от него. Исследована зависимость начальной плотности ионизации от радиального расстояния до радиатора, создаваемой типичным фрагментом деления – ионом Sr в центре камеры. Исследовано также пространственное распределение начальной плотности ионизации вдоль камеры.

 

The task of a spatial distribution of ion pairs in the active volume of the ionization fission chamber has been studied. The formula of a spatial distribution of ion pairs in cylindrical fission chambers, in which a fissile material layer is coated on the internal side of the external electrode, is derived. It is calculated in two ways: counting the number of ion pairs created in the infinitesimal volume inside the active volume of the chamber by all the trajectories, which emanate from a radiator. In the first case, the infinitesimal volume is a sphere. In the second case, it is arbitrary in shape. The formula has evaluated correctly the density of ion pairs at any point in the active volume of the fission chamber. The dependence of the initial density of ion pairs on a radial distance to a radiator created a typical fission fragment – ion Sr in the center of the chamber and the spatial distribution of the initial density of ion pairs along the chamber have been studied.

 

ионизационная камера делениярадиаторрабочий объем камерыплотность пар ионовfission ionization chambersensitive layersensitive volumedensity of ion pairsReferencesМалышев, Е. К. Газоразрядные детекторы для контроля ядерных реакторов / Е. К. Малышев, Ю. Б. Засадыч, С. А. Стабровский. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 161 с.Malyshev E.K., Zasadych Ju.B., Stabrovskij S.A. Gas-Discharge detectors for the nuclear reactors control. Мoscow, Energoatomizdat, 1991. 161 p. (In Russian).Дмитриев, А. В. Нейтронные ионизационные камеры для реакторной техники / А. В. Дмитриев, Е. К Малышев. – М: Атомиздат, 1975. – 46 с.Dmitriev A.V., Malyshev E.K. Neutron Ionization Chambers for Reactor Engineering. Мoscow, Atomizdat, 1975. 46 p. (In Russian).Tsoulfanidis, N. Measurement and detection of radiation, second edition / N. Tsoulfanidis. –Washington, Taylor & Francis, 1995. – 518 p.Tsoulfanidis N. Measurement and detection of radiation. Second edition. Washington, Taylor & Francis, 1995. 518 p.Antolínez, A. Fission chambers designer based on Monte Carlo techniques working in current mode and operated in saturation regime / A. Antolínez, D. Rapisarda // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. – 2016. – Vol. 825. – P. 6–16.Antolínez A., Rapisarda D. Fission chambers designer based on Monte Carlo techniques working in current mode and operated in saturation regime. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 2016, vol. 825, pp. 6–16. doi: 10.1016/j.nima.2016.03.050Poujade, O. Modeling of the saturation current of a fission chamber taking into account the distorsion of electric field due to space charge effects / O. Poujade , A. Lebrun // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. – 1999. – Vol. 433. – P. 673–682.Poujade O., Lebrun A. Modeling of the saturation current of a fission chamber taking into account the distorsion of electric field due to space charge effects. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1999, vol. 433, no. 3, pp. 673–682. doi: 10.1016/S0168-9002(99)00386-1Modelling of Fission Chambers in Current Mode– Analytical Approach / S. Chabod [et al.] // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. – 2006. – Vol. 566. – P. 633–653.Chabod S., Fioni G., Letourneau A., Marie F. Modelling of Fission Chambers in Current Mode– Analytical Approach. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 2006, vol. 566, no. 2, pp. 633–653. doi: 10.1016/j.nima.2006.06.067Fundamentals of neutron and gamma detectors [Electronic rrsource]. – Mode of access: http://www.qsl.net/k0ff/016% 20Manuals/NEUTRON%20DETECTION/part1.pdf. – Date of access: 21.07.2016Fundamentals of neutron and gamma detectors. Available at: http://www.qsl.net/k0ff/016%20Manuals/NEUTRON%20 DETECTION/part1.pdf. (accessed 21 July 2016).Ziegler, J. F. The Stopping of Energetic Light Ions in Elemental Matter / J. F. Ziegler // J. Appl. Phys. – 1999. – Vol. 85, № 3. – P. 1249–1272.Ziegler J.F. The Stopping of Energetic Light Ions in Elemental Matter. Journal of applied physics, 1999, vol. 85, no. 3, pp. 1249–1272. doi: 10.1063/1.369844Ziegler, J. F. SRIM – The Stopping and Range of Ions in Matter / J. F. Ziegler, J. P. Biersack, M. D. Ziegler // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. – 2010. – Vol. 268, № 11. – P. 1818–1823.Ziegler J.F., Ziegler M.D., Biersack J.P. SRIM – The Stopping and Range of Ions in Matter. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2010, vol. 268, no. 11, pp. 1818–1823. doi: 10.1016/j.nimb.2010.02.091.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.