Спектрометрия нейтронов. 1. Грубые методы оценки энергетических распределений нейтронов
 Скачать 1.53 Mb.
|
 (1.22) rде Ф(Ерез) - средний поток нейтронов в интервале (Ерез – Г/2, Ерез т r/2). Из последнего соотношения  (1.23) или, переходя от активности А к числу отсчетов а счетчика в 1 сек:  (1.24) где в коэффициент К входят параметры фольги, эффективность счетчика и некоторые другие факторы. Имея набор фольг различных веществ, у которых резонансы лежат при разных энергиях, можно получить значения потока нейтронов в соответствующих точках и тем самым оценить форму распределения нейтронов по энергиям. Коэффициенты К можно определить экспериментально градуировкой в известном потоке тепловых нейтронов. В этом случае скорость счета детектора β-частиц  (1.25) в результате соотношение (1.24) можно привести к виду  (1.26) Соотношение (1.26) позволяет измерением с фольгами различных веществ найти относительные значения потоков нейтронов при различных значениях Ерез , что вполне достаточно для определения формы энергетического спектра. В действительности веществ с идеальными свойствами, определяемыми соотношениями (1.21), в природе нет. Но и реальные вещества типа индия позволяют в первом приближении очень просто оценить потоки нейтронов при разных энергиях. Для оценки вклада в активность индикатора нейтронов с энергиями, далекими от Ерез , проводятся контрольные облучения фольг с фильтрами из того же материала, из которого изготовлены сами фольги. При достаточной толщине такие фильтры полностью «съедают» ней троны в области резонансного пика (рис. 13.3), почти не затрагивая нейтроны из других участков спектра. Поэтому разность активностей детектора без фильтра и с фильтром может быть целиком связана с поглощением нейтронов в области резонанса. При отборе веществ для резонансных индикаторов нейтронных потоков необходимо руководствоваться следующими двумя основными требованиями: 1) сечение поглощения нейтронов должно иметь один сильный резонанс и быть относительно небольшим при всех остальных энергиях; 2) поглощение нейтронов должно приводить к образованию радиоактивных ядер с удобными для измерений периодами полураспада (от нескольких секунд до нескольких часов). Сведения о некоторых веществах, применяемых обычно в качестве резонансных индикаторов, приведены в табл. 13.1. При измерениях в получаемые результаты необходимо ввести некоторые поправки: на поглощение резонансных нейтронов кадмиевым фильтром, на самопоглощение резонансных нейтронов в фольге, на поглощение нерезонансных нейтронов резонансным фильтром. Кроме того, при измерениях внутри сплошных сред необходимо учитывать «выедание» потока нейтронов с околорезонансными энергиями вблизи точки, в которой расположен индикатор (этот эффект полностью отсутствует при измерениях на выведенных из реактора пучках нейтронов). Значение некоторых из отмеченных факторов можно уменьшить соответствующим выбором условий эксперимента. Так, для снижения самопоглощения нейтронов и эффекта «выедания» потока нейтронов в среде индикаторы целесообразно делать как можно более тонкими, применяя для их изготовления хорошо прокатанные фольги или слои, которые наносятся методом распыления в вакууме на неактивируемую подложку. Из табл. 13.1 видно, что применение резонансных индикаторов ограничивается областью энергий от 1 эв до нескольких килоэлектронвольт. Таблица 1.1  |