Детектор

Стильбен S = 20 см²; h = 1 см; _np(2 МэВ) = 0,17 см^-1; e(E)  0,4

Средняя по энергии скорость счёта n = jeS = 10² отсч/с

Порог по электронам - 0.02 МэВ по протонам - 0.2 МэВ

E_max = 2 - 4 МэВ (определяется минимальным разрешением) Ü рис

Энергетическое разрешение установки

_КД = 10^-9c v(2МэВ)= 1,410⁴E^1/2 = 1,410⁹см/с Dt_l = h/v =1,410^-9с

Dt = (² + Dt²_l)^1/2 = 1,810^-9с

h(2 МэВ) = 2,8 E^1/2(Dt/l)% = 14%; h(0,2 МэВ) = 6%

оценка времени эксперимента

Один образец

10² временных каналов

10³ импульсов в канале в среднем

3 измерения эффекта

3 измерения фона

Всего 10⁶ имп

1 смена Þ 4 ч измерений Þ1,5 10⁴с  210⁵ имп

5 смен Þ 1 неделя

Исследование одного элемента – 1 месяц учитывая N(E) = 10^-4t³N(t)

Фон СС измеряется введением задержки большей времени пролёта самых медленных нейтронов.

Метод ядерных реакций

Экзоэнергетические реакции на лёгких ядрах

Требования:

• большое сечение с плавной зависимостью от энергии,

• Q < 1 МэВ  отношение V(E_n1)/ V(E_n2 = (Q+ E_n1)/ (Q+ E_n1) ,

• хорошая химия.

³Не сферическая камера с   8% 60 кэВ в области тепловых.

На рисунках пик от тепловых, распределение ядер отдачи гелия

Активационные методы

Зачем – свидетели, аварийная дозиметрия

- активационный интеграл º скорость реакции

n d

F(E) S [см²]

Для конкретного детектора, пренебрегая многократным рассеянием и другими реакциями n₀s(E) =S(E)

( справедливо для Cd;In:Au)

скорость реакции q при энергии E

q = SF òexp(-åx)dx = SF (1 - exp(-åd)) = SFåd

Для почти прозрачного детектора для всех энергий

q = SòF(E)å(E)dE [реакц/с]

При переходе от q к активности A временные зависимости могут быть учтены точно при известных временах t и l

_{A = q(1 – exp(-ltобл)) exp(-ltвыд)}

А @ qlt_обл exp(-lt_выд) при lt_обл<<1

А @ q exp(-lt_выд) при lt_обл>>1

Приведенная активность a =

_{Aexp(-ltвыд)/(1–exp(-ltобл))Srd} - известна и нужно определять F(E) при известном S(E)

a = òF(E)å(E)dE

Измерение активности Абсолютные измерения ( больше приложимо к b измерениям )

k-потери на поглощение в воздухе и окошке <1

c - самопоглощение <1

x -рассеяние >1

Относительный метод

Активность исследуемого образца Q_х сравнивается с активностью эталонного (или стандартного) источника Q_э при одина­ковых экспериментальных условиях:

Эталон Образец

В реакторе при условии равенства потоков

Метод совпадений

N_b =e_bQ, N_g =e_gQ, N_bg=e_be_gQ, N_c = Qe_b e_g

N_cc = Qe_b(t_b+t_g)*Qe_g

Задача7. Определить минимальную активность золотой фольги, используемой при оценке спектра нейтронов, которую можно определить методом b-g -совпадений и оценить фон случайных совпадений.

t << R_b ; d =2 см; детекторы : торцевой b счетчик с окошком, толщиной 10 мг/см², гамма-детектор- NaI(Tl) 40*40; T_изм =10³ с ; расстояние источник детектор 1 см. m_NaI(0.412) = 0.1г/см²

Задача 8. Определить поток тепловых нейтронов для получения минимально измеряемой активности фольги методом b-g совпадений Q_min = 10² Бк. s_акт = 96 барн, T_1/2 =2.7 сут.; Условие: hS_акт <<1 Þ 0.05, время облучения T_обл = 10⁴с. D_фольги = 2 см