Cross-Talk Characterization in Passive Neutron Coincidence Counting of Radioactive Waste Drums With Plastic Scintillators
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Le résumé fourni par la source
This paper reports on a numerical feasibility study of a passive neutron coincidence counting system for radioactive waste drums with plastic scintillators. The motivation is to replace3He gas counters generally used for this type of measurement. Indeed, plastic scintillators present several advantages for the measurement of neutron coincidences such as a good efficiency for detecting fast neutrons, short detection time, and low cost comparatively to3He. However, unlike3He counters, their high sensitivity to gamma rays and cross talk constitutes a drawback as parasite random and true coincidences are detected together with the useful signal of plutonium. Simulations are performed using the Monte Carlo transport code MCNPX-PoliMi v2.0 coupled to data processing algorithms developed with ROOT data analysis software. Performances of the coincidence counting system are studied for the case of a vitrified waste drum containing Pu and241Am, focusing particularly on multiplicity 1 and 2, i.e., 2 or 3 pulses recorded in a short time gate in different detectors. Cross talk induced by neutrons and gamma rays has been characterized in terms of time and distance between detectors, and strategies to limit this phenomenon are reported, consisting of ignoring neighboring detectors signal. A significant improvement of the Pu to241Am ratio for multiplicity 2 coincidences has thus been obtained, at the expense of counting statistics. Alternative case studies with organic and metallic matrixes of technological wastes are also reported, for which the part of useful signal of plutonium is significantly higher, showing the feasibility of the measurement method.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Cross-Talk Characterization in Passive Neutron Coincidence Counting of Radioactive Waste Drums With Plastic Scintillators
- Date Crossref
- 01/06/2016
- Éditeur
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives pays non établi dans la noticeOrganisme public
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CEA Cadarache pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Direction des Energies pays non établi dans la noticeOrganisme public
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CEA Valduc pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Nuclear Measurement Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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KEP Nuclear pays non établi dans la noticeInstitution
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Laboratory of Subatomic Physic and Cosmology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives, CEA Cadarache et Direction des Energies, avec 7 autres affiliations.
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