22. Нейтрон, взаимодействия нейтронов с веществом.
Поскольку нейтрон является электрически нейтральной частицей, он не взаимодействует с электронными зарядами атомов, и скорость его движения изменяется в результате столкновений с ядрами атомов.
Основные реакции вз-я нейтронов с в-вом: поглощения, рассеяния. 2я наиб вероятна, т.к. происходит на любых энергиях.
На ядрах элементов возможно упругое и неупругое рассеивание.
Упругое – столкновение 2х идеально упругих шаров с разными массами.
Eкин до=Eкинпосле=const
При столкновении нейтрона с ядром, скорость его уменьшается, а направление движения отклоняется от первоначального. Потеря нейтрона тем больше, чем меньше масса ядра.
Неупругое – возможно для нейтронов определенных энергий (быстрых 105-108 эВ). Энергия нейтронов при неупругом рассеянии расходуется на создание Екин и увеличение его внутренней энергии.
Неупругое рассеивание - значительная часть энергий нейтрона передается ядру, которая переходит в возбужденное состояние. Неупругое рассеивание сопровождается гамма излучением, возникающим при возвращении ядра в нормальное состояние. Захват нейтронов приводит к освобождению некоторого количества энергии, излучаемого ядром в виде гамма квантов. Такая реакция поглощения нейтронов с испусканием гамма квантов называется радиационным захватом нейтрона, а возникающие при этом гамма излучения - радиационным.
23.Сущность нейтронного гамма-гамма метода, методика исследований, кривые ггм, область применения
Физическая сущность-
проводятся исследования γ-поля
радиационного захвата, возникающего
при облучении породы нейтронами. В
природе не существует изотопов, которые
излучали бы нейтроны, поэтому организуют
облучение сопровождающееся образованием
нейтронов
.
При сквной радиометрии используются быстрые нейтроны.
В качестве источника применяется порошкообразная смесь α или γ излучателей. Ампульные порошкообр источники (АПИ) конструктивно выполняется в виде ампул, ампула герметически запаяна и защищена латунным кожухом. Наиболее распространены: 1 Ро-Ве; 2 Pl-Be; 3 Ra-Be.
Наиб часто используются генераторы нейтронов, в кот-х реализуется ядерная реакция возникающая при бомбардировке ядер легких элементов (бериллий и дейтерий) потоком быстрых дейтронов, получаемых ионизацией газообразного водорода, ускоренных в нейтронной трубке.
В нейтронном γ-методе регистрация γ-излучения выполняется с помощью сквных радиометров, основными элементами которых являются источник быстрых нейтронов и счетчик γ-квантов, которые разнесены на расстояние равной длине зонда и защищены друг от друга экраном. Интенсивность вызванного γ-излучения радиационного захвата будет зависеть от замедляющих и поглощающих свойств среды.
Чем больше водорода в породе, тем меньше гамма-излучение радиационного захвата. Но при увеличении сод-я Na u Cl гамма-излучение радиац захвата повышается. С другой стороны водород как аномальный замедлитель определяет количество тепловых нейтронов после облучения и тем самым способствует увеличению γ-излучения радиационного захвата. Это двоякое влияние приводит к тому ,что решение прямой задачи нейтронного γ-метода имеет трех мерный характер
Jnγ=f(w;Cl), w – содержание Н.
Как и в др методах прямая задача решается теоретически и экспериментально. Границы отбиваются как и в гамма-методе. Кривые для различных конструкций зондов и и мин-ций пласт вод: