Repository logo

Browsing by Author "Nguyen Dinh, Chau"

  • Thumbnail Image
    Item
    Dawka inhalacyjna od radonu (Rn-222) i jego krótkożyciowych pochodnych w zależności od parametrów powietrza wewnętrznego
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Grządziel, Dominik; Kozak, Krzysztof; Mazur, Jadwiga; Dołhańczyk-Śródka, Agnieszka; Nguyen Dinh, Chau
    Celem pracy było zbadanie wpływu parametrów powietrza wewnętrznego na dynamikę zmian wartości dawki inhalacyjnej od radonu i jego krótkożyciowych pochodnych (rozumianej jako roczna dawka skuteczna E od wniknięcia izotopów radonu i jego produktów rozpadu do płuc drogą oddechową). Dawka E była określona dla aktualnie wyliczanych wartości współczynnika równowagi F oraz współczynnika konwersji dawki DCF. W tym celu przeprowadzono pomiary stężenia radonu oraz stężenia frakcji wolnej i związanej jego produktów rozpadu. Dodatkowo wykonano pomiary stężeń ilościowych i masowych cząstek aerozoli obecnych w powietrzu wewnętrznym oraz pomiary parametrów klimatu wewnętrznego (temperatura, ciśnienie, wilgotność). Pomiary wykonano w auli Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Lubelskiej (WIŚPL) - pomieszczeniu wyposażonym w zaawansowany system klimatyzacyjny. Obecność systemu klimatyzacji oraz zmiana jego trybów pracy pozwoliły sterować składem badanego powietrza (wyrażonym przez stopień recyrkulacji powietrza) oraz jego szybkością przepływu. Wpływ tych parametrów na zmianę wartości obliczanej dawki inhalacyjnej oraz na zmianę innych parametrów powietrza wewnętrznego (stężenia aerozoli, parametrów klimatu wewnętrznego) również został zanalizowany. Zbadano ponadto wpływ dodatkowych źródeł aerozoli, obecnych w życiu codziennym (np. dymu tytoniowego), na stężenia produktów rozpadu radonu, a tym samym na wartości dawki inhalacyjnej od radonu i jego krótkożyciowych pochodnych, otrzymywanej przez ludzi przebywających w pomieszczeniach. Na podstawie analizy danych zebranych i przedstawionych w pracy można wysnuć wnioski o konieczności prowadzenia pomiarów nie tylko stężenia radonu, ale również obu frakcji jego produktów rozpadu, w celu dokładnego wyznaczenia wartości dawki inhalacyjnej od tych izotopów. Tylko takie kompleksowe pomiary dadzą informację o rzeczywistych wartościach zarówno współczynnika równowagi F, jak i współczynnika konwersji dawki DCF. Przyjmowanie stałych wartości współczynników F i DCF (np. wartości podanych w raportach komisji ICRP) może prowadzić do niedoszacowań lub przeszacowań wartości dawki. W przypadku niemożności prowadzenia pomiarów stężenia pochodnych radonu powinno się stosować aktualnie przyjęte wartości współczynnika konwersji dawki DCF, wyznaczone w oparciu o stosowane modele dozymetryczne. Zarówno pomiary wykonane w klimatyzowanym pomieszczeniu auli WIŚPL, jak i w standardowym pomieszczeniu laboratoryjnym IFJ PAN pokazały, że różne tryby pracy układu klimatyzacji oraz obecność dodatkowych źródeł aerozoli atmosferycznych mogą znacząco wpływać na dynamikę zmian wartości stężenia radonu, a przede wszystkim obu frakcji jego produktów rozpadu. Tym samym znaczącym zmianom ulegają wartości dawki inhalacyjnej od tych izotopów. Bazując na przedstawionych w pracy wynikach, można zaproponować taki tryb pracy klimatyzacji, który będzie gwarantował użytkownikom pomieszczeń biurowych i mieszkalnych, wyposażonych w system klimatyzacji, jak najmniejsze narażenie na radon i jego produkty rozpadu. Takim trybem pracy klimatyzacji będzie tryb ciągły AC ON (klimatyzacja działa non-stop) z wyłączonym systemem recyrkulacji powietrza i możliwie jak najwyższym stopniem szybkości przepływu powietrza nawiewanego do auli. Stały dopływ powietrza zewnętrznego o niskiej zawartości stężenia radonu i jego pochodnych będzie gwarantował, że dawka inhalacyjna od tych izotopów będzie na możliwie najniższym poziomie, nawet w przypadku, gdy do pomieszczenia z zewnątrz dostaną się stosunkowo duże ilości aerozoli atmosferycznych. W przypadku, gdy ciągła praca układu klimatyzacji jest niekorzystna, np. z powodów ekonomicznych, należy zastosować jej mieszany tryb pracy AC ON/OFF (klimatyzacja działa w trakcie dnia i jest wyłączana na noc). Parametry recyrkulacji i szybkości przepływu powinny być ustawione jak w trybie ciągłym AC ON opisanym wyżej. Jak pokazały pomiary, wartości dawki inhalacyjnej od radonu i jego krótkożyciowych pochodnych są kilkukrotnie niższe w czasie dnia, gdy klimatyzacja pracuje,niż w czasie nocy, gdy jest wyłączona.
  • Thumbnail Image
    Item
    Metoda pomiaru strumieni neutronów z reakcji syntezy w reaktorach termojądrowych poprzez detekcję neutronów opóźnionych z aktywacji materiałów rozszczepialnych. Projekt i budowa systemu pomiarowego
    (Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2018) Kurowski, Arkadiusz; Woźnicka, Urszula; Wiącek, Urszula; Nguyen Dinh, Chau; Karpiński, Lech
    Pomiary neutronowe wykonywane przy urządzeniach służących do realizacji reakcji syntezy jądrowej deuter-deuter lub deuter-tryt w plazmie wysokotemperaturowej są jednymi z najważniejszych diagnostyk pozwalających na określanie parametrów plazmy i zachodzących w niej reakcji. Stwierdzenie to jest słuszne zarówno dla istniejących i budowanych tokamaków badawczych (np. JET, ITER), jak i dla przyszłościowych reaktorów komercyjnych, które będą służyć do produkcji energii elektrycznej. Te ostatnie będą wyposażane w minimalną, niezbędną liczbę urządzeń pomiarowych, wśród których dalej wiodącą rolę będą pełniły systemy detekcji neutronów. Z tego powodu są prowadzone intensywne badania nad rozwojem systemów do pomiarów neutronów, dedykowanych zwłaszcza dla dużych, czyli produkujących bardzo wysokie strumienie neutronów, urządzeń fuzyjnych. Rejestracja bardzo wysokich częstości zliczeń neutronów stanowi dużą trudność pomiarową. Jednym ze sposobów ominięcia tego problemu może być pomiar pośredni: w wysokim strumieniu neutronów aktywuje się tarczę z materiału rozszczepialnego. W wyniku reakcji rozszczepienia pojawia się niewielka liczba tzw. neutronów opóźnionych. Zmierzony strumień neutronów opóźnionych można następnie wykorzystać do wyliczenia pierwotnego strumienia neutronów z plazmy. W niniejszej pracy zostało przedstawione nowe podejście do metody pomiaru strumieni neutronów z reakcji syntezy termojądrowej poprzez detekcję neutronów opóźnionych. Zaproponowane rozwiązanie pozwala na rejestrację nie tylko ogólnej liczby emitowanych neutronów opóźnionych z zaaktywowanej tarczy, ale również na rejestrację krzywej ich zaniku w czasie. Wyznaczenie przebiegu krzywej zaniku strumienia neutronów opóźnionych pozwala na większą swobodę doboru parametrów do wyznaczenia strumienia neutronów generowanego w plazmie z lepszą precyzją. Ogólnym celem niniejszej pracy było zaprojektowanie oraz budowa dedykowanego urządzenia do pomiaru wysokich strumieni neutronów prędkich, powyżej 107 n/cm2s, generowanych w plazmie wysokotemperaturowej (deuterowej lub deuterowo-trytowej), z wykorzystaniem metody aktywacyjnej z zastosowaniem tarcz z materiałów rozszczepialnych. W ramach pracy został zaprojektowany i wykonany układ pomiarowy oraz stanowisko pomiarowe, zoptymalizowane do rejestracji krzywej zaniku strumienia neutronów opóźnionych z rozszczepialnej tarczy aktywacyjnej. Praca zawiera projekt, opis konstrukcji całego urządzenia, optymalizację jego parametrów pod kątem wyboru materiału rozszczepialnego stanowiącego tarczę aktywacyjną, ustalenia rodzaju i geometrii materiałów osłonowych stanowiska pomiarowego oraz typu, liczby i rozmieszczenia detektorów, a także propozycję systemu pomiarowego użytego do zliczania i wyznaczania krzywej zaniku neutronów opóźnionych. W celu optymalizacji układów posłużono się komputerowymi metodami obliczeniowymi wykorzystującymi kod Monte Carlo N-Particle (MCNP) Transport Code. Dla wybranych materiałów rozszczepialnych zostały zaproponowane kształty i rozmiary próbek, które stanowią tarcze aktywacyjne. Do pomiaru neutronów opóźnionych z zaaktywowanej tarczy zaproponowano zestaw 12 detektorów helowych z kompletnym systemem elektroniki pomiarowej. Cały układ umieszczony jest w zoptymalizowanym układzie osłon zapewniających maksymalny stosunek sygnału do tła. Skonstruowane urządzenie o akronimie DET-12 zostało przetestowane pod kątem poprawności działania. Została wykonana testowa kalibracja w warunkach laboratoryjnych przy użyciu źródła neutronowego 252Cf w celu oszacowania wydajności i progu detekcji urządzenia DET-12. Wykorzystano również modelowanie komputerowe dla poszerzenia zakresu testów, symulując warunki pracy urządzenia w polu neutronów charakterystycznym dla tokamaka. Dla urządzenia zostały także określone wymagania co do sposobu rejestracji danych pomiarowych (zliczeń w kanałach czasowych) oraz dalszego ich przetwarzania w celu wyliczenia wartości pierwotnych strumieni neutronów naświetlających tarcze z materiałami rozszczepialnymi.