Spektrometrie schneller Neutronen mit indirekten Methoden

Wegen der einfachen Handhabung der Schwellwertdetektoren ist man an einem zuverlässigen Verfahren zur Auswertung der Schwellwertsondenmessungen sehr interessiert. Die Sondenmaterialien sind gegenüber der Reaktorumgebung weitgehend unempfindlich und ermöglichen es, das Spektrum nahezu punktförmig ohne Störung des Neutronenflusses zu messen. Das Ziel der Arbeit war es, ein Verfahren zur Berechnung des schnellen Neutronenspektrums aus der Aktivierung von Schwellwertsonden zu entwickeln, das alle Kenntnisse, die man aus physikalischen Überlegungen über Neutronenspektren gewinnen kann, berücksichtigt. Dieser Forderung wird dadurch nachgekommen, daß in dem Rechenprogramm aus einem Satz von möglichen Spektrumsformen zunächst eine optimale Ausgangsnäherung herausgesucht und diese dann geringfügig modifiziert wird. Die zweite Forderung an das Verfahren war, die Meßfehler von Aktivierungen und differentiellen Wirkungsquerschnitten zu berücksichtigen. Da eine explizite Fehlerrechnung nicht möglich ist, wird der Fehler des Neutronenspektrums durch eine MONTE-CARLORechnung ermittelt. Die folgende Ausarbeitung ist in sechs Abschnitte gegliedert. Im ersten Kapitel werden einige Punkte aufgezeigt, die die Notwendigkeit der Messung des schnellen Neutronenspektrums in einem Reaktor begründen. Im zweiten Kapitel werden direktanzeigende oder quasidirektanzeigende Methoden besprochen, bei denen die Meßgröße P(E), ähnlich wie bei Schwellwertsonden, nicht direkt das Neutronenspektrum $\varphi$'(E) ist, sondern eine Verteilung, die mit dem Spektrum über eine Integralgleichung erster Art verknüpft ist. $P(E) = \int^{E_{nmax}}_{E} g(E') K(E, E') \varphi' (E') dE'$ // g(E') ist eine Empfindlichkeitsfunktion, K(E,E') ist der Kern der Integralgleichung; seine physikalische Bedeutung wird in Kapitel 2 erklärt. Es wird bei der Darstellung größerer Wert auf die Art undWeise der Auswertwig der Messung als auf das Meßobjekt gelegt. Im dritten Kapitel werden gegenwärtige Verfahren zur Berechnungvon Neutronenspektren aus der Aktivierung von Schwellwertsonden beschrieben. Die Aktivierung stellt sich mathematisch als Faltungsintegral dar. $A_{i} = \int^{\infty}_{0} \sigma_{i} (E') \varphi' (E') dE'$ Bei den im zweiten wie im dritten Kapitel besprochenen Methoden spricht man von einer "Entfaltung" der Meßwerte. Das vierte Kapitel behandelt das neu vorgeschlagene Verfahren. Seine Leistungsfähigkeit wird in Kapitel fünf an einigen Testbeispielen gezeigt. In Kapitel sechs wird als Anwendungsbeispiel die Messung bzw. Berechnung des Neutronenspektrums am FRJ-1 behandelt. Der Anhang enthält die Abbildungen, die benutzten Wirkungsquerschnitte in Tabellenform und deren graphische Darstellung