Published October 1965
| Version v1
Book
Measurements with a Pulsed and Modulated Source in a Reactor
Description
A generator with a neutron level variable in terms of any time factor has been developed by Philips Research Laboratories. Its practical use. in reactor physics has been demonstrated through a series of measurements carried out in the BRO2 reactor when subcritical. The stability of this generator, and the possibility of introducing sharp variations in the neutron intensity and of pulsing the flux or modulating it sinusoidally, makes it a very versatile instrument. It enables reactivity (ρ = Δk/β) and neutron lifetime (ℓ/β) to be determined by different independent methods. An exact comparison can be made of these methods since they can be employed without changing the conditions under which measurements are carried out. The following were determined: (1) ρ based on delayed neutrons, by a sudden reduction of neutron level, (2) ρ based on prompt neutrons by neutron pulses, (3) (ℓ/β) by a combination of (1) and (2) for 0.5$ < ρ < 2$; and (4) ℓ/β based on the transfer function of the reactor for a modulated source. The transfer functions for a reactivity oscillator and for a sinusoidally modulated source are discussed. It is shown that the measurement of ℓ/β is possible for 0.1 $ < ρ < 10 $ by using a modulated source. The same method also gives the reactivity on the basis of the ratio of prompt neutrons to delayed neutrons for an optimal frequency, practically independently of the data for delayed neutrons and of the value of ℓ/β. By accumulating a large number of cycles in the multi-channel analyser, better statistics for each method can be obtained. Since the neutron level from the generator is in fact sinusoidal, the response of the reactor may be integrated over each quarter of a period, as the measurement sequence is controlled by the generator; measurement time is then minimal. Observations recorded on a perforated tape are analysed by a digital computer
Abstract (French)
Un générateur dont le débit neutronique est variable selon une fonction du temps quelconque a été mis au point par les Laboratoires de recherches Philips. Son utilité pratique dans le domaine de la physique des réacteurs a été démontrée par une série de mesures effectuées dans le réacteur BRO2 à fôtat sous-critique. Sa bonne stabilité, la possibilité de faire varier brusquement l'intensité neutronique, de puiser le débit ou de le moduler sinusoldalement, rend ce générateur très souple. Il permet de déterminer la réactivité (ρ = Δk/β) et le temps de vie des neutrons (ℓ/β) d'après différentes méthodes indépendantes. Une comparaison exacte de ces méthodes est possible puisqu'elles peuvent être employées sans modifier les conditions de mesure. On a déterminé: a) ρ sur la base des neutrons retardés, par une réduction instantanée du débit de neutrons; b) ρ sur la base des neutrons instantanés par des bouffées de neutrons; c) ℓ/β par combinaison de a) et b) pour 0,5 $ < ρ <2 $; d) ℓ/β sur la base de la fonction de transfert du réacteur pour une source modulée. Les fonctions de transfert pour un oscillateur de réactivité et pour une source modulée sinusoldalement sont discutées. Il est montré que la mesure de ℓ/β est possible pour 0,1 $ < ρ < 10 $ en utilisant une source modulée. La même méthode fournit aussi la réactivité à l'aide du rapport des neutrons instantanés aux neutrons retardés pour une fréquence optimale, pratiquement indépendamment des données relatives aux neutrons retardés et de la valeur de fℓ/β. Par accumulation d'un grand nombre de cycles dans l'analyseur multicanal, la statistique peut être améliorée pour chaque méthode. Le débit du générateur étant bien sinusoïdal, la réponse du réacteur peut être intégrée sur chaque quart d'une période, étant donné que la chafhe de mesure est pilotée par le générateur: le temps de mesure est donc minimum. Les observations enregistrées sur bande perforée sont dépouillées par une calculatrice numérique. (author)Abstract (Spanish)
Los laboratorios de investigación Philips han construido un generador neutrónico de flujo variable en función del tiempo. Con una serie de mediciones efectuadas en el reactor BRO2 en estado subcrftico, se ha demostrado su utililidad práctica en la esfera de la física de los reactores. El funcionamiento del generador es muy flexible debido a su alta estabilidad, a la posibilidad de variar bruscamente la intensidad neutrónica, y de pulsar el flujo o modularlo de manera sinusoidal. El generador permite determinar la reactividad (ρ = Δk/β) y la vida media de los neutrones (ℓ/β) según varios métodos independientes. Es posible proceder a una comparación exacta de esos métodos, dado que pueden aplicarse sin modificar las condiciones de medición. El autor ha calculado los siguientes valores: a) p, sobre la base de los neutrones retardados, por reducción instantánea del flujo neutrónico; b) p, sobre la base de los neutrones inmediatos, por impulsos neutrónicos; c) ℓ/β, combinando 1) y 2), cuando 0, 5 dólares < ρ < 2 dólares, y d) ℓ/β, sobre la base de la función de transferencia del reactor para una fuente modulada. En la memoria se examinan las funciones de transferencia correspondientes a un oscilador de reactividad y a una fuente de modulación sinusoidal. Se demuestra que es posible medir ℓ/β, cuando 0,1 dólar < ρ < 10 dólares utilizando una fuente modulada. Por el mismo método se obtiene también la reactividad partiendo de la razón neutrones inmediatos/neutrones retardados para una frecuencia óptima que es prácticamente independiente de los datos relativos a los neutrones retardados y del cociente ℓ/β. La precisión estadística de cada método puede aumentarse acumulando un gran número de ciclos en el analizador multicanal. Como el flujo del generador es perfectamente sinusoidal, la respuesta del reactor puede integrarse en cada cuarto de perfodo, puesto que el circuito de medición está gobernado por el generador; por consiguiente, el tiempo de medición es mínimo. Los datos registrados sobre cinta perforada se analizan con ayuda de una calculadora numérica. (author)Abstract (Russian)
Generator, vyhod nejtronov kotorogo izmenjaetsja v zavisimosti ot funkcii kakogo-to vremeni, byl razrabotan v issledovatel'skih laboratorijah Filipsa. Ego prakticheskaja pol'za v oblasti fiziki reaktorov byla prodemonstrirovana na serii izmerenij, provedennyh v reaktore BR-O 2 v podkriticheskom sostojanii. Horoshaja ustojchivost', vozmozhnost' proizvodit' rezkie izmenenija intensivnosti nejtronnogo potoka, impul'sirovat' vyhod ili modulirovat' ego sinusoidal'no, - vse jeto delaet takoj generator ochen' gibkim. On pozvoljaet ustanavlivat' reaktivnost' (ρ = Δk/β) i vremja zhizni nejtronov (ℓ/β) po razlichnym nezavisimym metodam. Tochnoe sravnenie jetih metodov vozmozhno, poskol'ku poslednie mogut byt' ispol'zovany bez izmenenija uslovij izmerenija. Ustanovleno: 1) ρ na osnove zapazdyvajushhih nejtronov putem mgnovennogo umen'shenija vyhoda nejtronov; 2) ρ na osnove mgnovennyh nejtronov putem ispol'zovanija impul'sov nejtronov; 3) ℓ/β putem soedinenija 1) i 2) dlja 0,5 $ < ρ < 2 $ ; 4) ℓ/β na osnove peredatochnoj funkcii reaktora dlja moduliruemogo istochnika. Obsuzhdajutsja peredatochnye funkcii dlja oscilljatora reaktivnosti i dlja sinusoidal'no moduliruemogo istochnika. Pokazano, chto izmerenie ℓ/β vozmozhno dlja 0,1 $< ρ < $ s uchetom primenenija moduliruemogo istochnika. Tot zhe metod takzhe daet reaktivnost' s pomoshh'ju otnoshenija mgnovennyh nejtronov k zapazdyvajushhim nejtronam dlja optimal'noj chastoty, prichem na praktike jeto proishodit nezavisimo ot dannyh, otnosjashhihsja k zapazdyvajushhim nejtronam, i ot znachenija ℓ/β. Statistika mozhet byt' uluchshena dlja kazhdogo metoda v rezul'tate nakoplenija bol'shogo kolichestva ciklov v mnogokanal'nom analizatore. Esli vyhod s generatora dostatochno sinusoidalen, to chuvstvitel'nost' reaktora mozhet byt' integrirovana dlja kazhdoj chetverti perioda pri uslovii, chto cep' izmerenij upravljaetsja generatorom; pojetomu vremja izmerenija minimal'no. Zaregistrirovannye na perforirovannoj lente nabljudenija rasshifrovyvajutsja na cifrovom vychislitel'nom ustrojstve. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Mesures au Moyen d'une Source Pulsée et Modulée dans un Réacteur; Izmereniya v reaktore s pomoshch'yu impul'snogo i moduliruemogo is tochnika; Mediciones Efectuadas en Reactor con una Fuente Pulsada y Modulada
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Pulsed Neutron Research. Vol. II. Proceedings of the Symposium on Pulsed Neutron Research
- Imprint Pagination
- 934 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 775-793
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on Pulsed Neutron Research
- Dates
- 10-14 May 1965
- Place
- Karlsruhe (Germany)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44078838
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- BR-2 REACTOR; COMPARATIVE EVALUATIONS; DELAYED NEUTRONS; DIGITAL COMPUTERS; MODULATION; MULTI-CHANNEL ANALYZERS; NEUTRON GENERATORS; OSCILLATORS; PROMPT NEUTRONS; PULSED NEUTRON TECHNIQUES; REACTIVITY; STATISTICS; TRANSFER FUNCTIONS
- Descriptors DEC
- BARYONS; COMPUTERS; ELECTRONIC EQUIPMENT; ELEMENTARY PARTICLES; ENRICHED URANIUM REACTORS; EQUIPMENT; EVALUATION; FERMIONS; FISSION NEUTRONS; FUNCTIONS; HADRONS; IRRADIATION REACTORS; MATERIALS TESTING REACTORS; MATHEMATICS; NEUTRON SOURCES; NEUTRONS; NUCLEONS; PARTICLE SOURCES; PULSE ANALYZERS; RADIATION SOURCES; REACTORS; TANK TYPE REACTORS; THERMAL REACTORS; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Contract 006/60/5 BRAB
- Notes
- 10 refs., 8 figs., 2 tabs. Imprint:In two volumes
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--62/38