Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрамов А.И. -> "Основы экспериментальных методов ядерной физики" -> 189

Основы экспериментальных методов ядерной физики - Абрамов А.И.

Абрамов А.И. , Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики — М.: Атомиздат , 1977. — 528 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviexperementalnihmetodovyader1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 183 184 185 186 187 188 < 189 > 190 191 192 193 194 195 .. 232 >> Следующая


Б о р-10. В ионизационных камерах и рис 13 ]9. Амплитудное

счетчиках, предназначенных для регистра- распределение импульсов

ЦИИ нейтронов, бор может применяться ОТ пропорционального

как В виде твердого покрытия, так И В ВИ- счетчика с BF3, обл\"Чае-- r r Tvr^ г, мого медленными нептро-

де газообразного соединения Br3. Для нами

спектрометрических целей лучше последний вариант, так как в нем нет разброса энергий частиц за счет торможения в слое вещества.

С первого взгляда может показаться, что применение BFз, несмотря на более высокое значение Q, имеет даже преимущества перед 3He, поскольку из-за больших значений AhQ помехи от ядер отдачи при упругом рассеянии должны сказываться значительно меньше. Однако, хотя BFз и используется широко для обычной регистрации нейтронов, в спектрометрических измерениях применять его очень трудно. При реакции 10B (я, a)7Li конечное ядро 7Li может образовываться в основном g и в первом возбужденном т состояниях. В последнем случае часть энергии (около 0,48 Мэв) освобождается в виде энергии электромагнитного излучения, поэтому суммарная энергия заряженных частиц оказывается меньше (2,3 вместо 2,78 Мэв). Спектр импульсов от борного пропорционального счетчика, облучаемого медленными нейтронами, приведу на рис. 13.12. На нем видны два хорошо разделяющихся пика Ofiреакций 10B (n, a)7gLi и 10B (n, a)7mLi, причем в основном состоянии ядро 7Li образуется всего лишь приблизительно в 6% случа-При увеличении энергии падающих на счетчик нейтронов Qpa пика будут смещаться в сторону больших амплитуд. По такому смещению можно определять энергию нейтронов (аналогично тому, как это делается при работе с гелиевыми счетчиками), однако наличие двух спектральных пиков вместо одного очень сильно усложняет наблюдаемую картину. Кроме того, вероятность образо-

425- вания ядра 7Li в основном состоянии не остается постоянной при изменении энергии нейтронов: она сначала увеличивается до 0,7 при энергии нейтронов 1,8 Мэв, а затем опять падает до 0,5 при E = 2,5 Мэв. Все это сильно затрудняет обработку результатов спектрометрических измерений с борными счетчиками, в результате такие измерения практически не проводятся, хотя в прошлом, до широкого внедрения 3He, отдельные попытки и были.

Азот-14. Использованию 14N для спектрометрических целей препятствуют малое значение сечения и сложный характер его энергетической зависимости.

Heo н-21. Свойства этого нуклида почти не изучены. Известно, что нейтроны должны вызывать на его ядрах экзотермическую реакцию 21Ne (п, а)180, на тепловых нейтронах эта реакция обнаружена и оценен верхний предел ее сечения. Если на быстрых нейтронах значение сечения этой реакции окажется достаточно большим, а его зависимость от энергии нейтронов достаточно плавной, то реакция 21Ne (п, «)180 сможет оказаться очень удобной для регистрации нейтронов вплоть до энергий около "4 Мэв. Исследованию данной реакции до сего времени мешало то, что хотя 21Ne содержится в природном неоне в заметном количестве (0,257%), но он «зажат» с обеих сторон весьма распространенными нуклидами 20Ne (90,9%), и 22Ne (8,8%), что значительно затрудняет его выделение.

Подводя итог всему сказанному, можно констатировать, что в настоящее время из всех возможных реакций с вылетом заряженных частиц наиболее широко применяется реакция 3He (п, р)3Н и что камеры и счетчики с 3He могут во многих случаях дать весьма полезные сведения о спектрах нейтронов, несмотря на ограниченность допустимого интервала энергий.

§ 13.4. МЕТОД ВРЕМЕНИ ПРОЛЕТА 13.4.1. Принципиальные основы метода

Основные соотношения. Энергию нейтрона можно легко найти, если известна его скорость, причем в области энергий до нескольких десятков мегаэлектронвольт вполне удовлетворительную точность расчета обеспечивает нерелятивистское соотношение E = HinV112. В свою очередь, скорость нейтрона можно определить, измерив время пролета им некоторого фиксированного расстояния. Основанный на таком подходе метод измерения энергий нейтронов получил название метода времени пролета. В настоящее время этот метод широко применяется для измерения энергий не только нейтронов, но и некоторых других частиц.

Чтобы измерить время пролета нейтроном заданного отрезка, называемого обычно пролетной базой, необходимо точно зафиксировать моменты прохождения им начала и конца пути. Последний легко можно определить по появлению импульса в детекторе, расположенном на конце пролетной базы. Момент начала движения фиксируется или по появлению импульса в установленном рядом

426- Мишень ускорителя

Детектор :-

Временной анапизст.ор

с источником нейтронов детекторе от сопутствующей рождению нейтрона заряженной частицы, или по импульсу от протона отдачи в водородном счетчике, или по времени «вспышки» в импульсном источнике нейтронов. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки. Так, метод с использованием водородного счетчика очень прост, однако изменение характеристик движения нейтрона при рассеянии и низкая эффективность водородного рассеивателя делают этот метод не очень удобным. Если нейтроны возникают при реакции D (d, /г)3Не, протекающей на мишени ускорителя, то момент вылета нейтрона можно фиксировать регистрацией ядра отдачи 3He. В некоторых случаях одновременно с нейтроном возникают у-кванты, которые также легко зарегистрировать расположенным рядом с мишенью счетчиком. Совершенно очевидно, что интенсивность выхода нейтронов во всех таких случаях не должна быть высокой, так как нейтрон должен успеть долететь до детектора и зарегистрироваться в нем до того, как первый детектор зафиксирует возникновение следующего нейтрона. Принципиально иной метод основан на применении импульсного источника нейтронов. В таком источнике нейтроны появляются ТОЛЬКО в течение коротких интервалов времени тн, разделенных гораздо 0олее длительными периодами «молчания» T (рис. 13.13). Частоту следования нейтронных вспышек выбирают с таким расчетом, что-оы самые медленные нейтроны успевали долететь до детектора раньше, чем в него попадут быстрые нейтроны от следующей вспышки. В противном случае медленные нейтроны от предыдущих вспышек, называемые обычно рециклическими, приведут к появлению нежелательного фона, затрудняющего анализ получаемых результатов*.
Предыдущая << 1 .. 183 184 185 186 187 188 < 189 > 190 191 192 193 194 195 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed