Методика эксперимента

Исследуемый детектор активируется в области достаточно большого значения потока нейтронов, т.е. недалеко от источника. Для определения зависимости активности образца от времени облучения образец периодически извлекается из нейтронного поля и помещается к ß-счетчику для проведения измерений. При этом необходимо каждый раз помещать детектор в одно и то же место в баке с водой. Важно следить за точностью соблюдения времени облучения, времени переноса детектора и счета.

Для выбора временного режима работы необходимо использовать условия, рассмотренные выше (t_обл >> ∆t; t_сч << Т_1/2; t_сч достаточное для набора хорошей статистики), применительно к данной экспериментальной установке. При работе с индиевым детектором влияние короткоживущего изотопа удается исключить высвечиванием детектора перед проведением очередного измерения. Однако, это увеличение времени высвечивания образца совместно с использованием времени счета, достаточного для набора хорошей статистики, приводит к не выполнению условия t_обл >> ∆t. В итоге удается построить кривую накопления долгоживущего изотопа индия, но в искаженном виде.

Таким образом, при построении кривой накопления долгоживущего изотопа необходимо устранить влияние двух факторов, вызывающих искажение этой кривой, причем уменьшение влияния одного из них способствует увеличению влияния другого. Поскольку существование короткоживущего изотопа приводит к увеличению значений показаний прибора, а извлечение детектора из места облучения — к уменьшению значений показаний, то целесообразно работать в таком режиме, чтобы рассмотренные два вида искажения компенсировались для большей части кривой накопления. К сожалению, полностью исключить влияние рассмотренных причин искажения кривой накопления долгоживущего изотопа не удается, потому что вклад короткоживущего изотопа в показания прибора максимален на начальном участке кривой накопления, а уменьшение значений показаний прибора, вызванное извлечением детектора из нейтронного поля, максимально на

конечном 15 участке кривой накопления. Отметим, что при построении кривой накопления показания прибора следует относить к моментам времени, соответствующим окончанию облучения детектора. Время пребывания детектора вне бака не учитывать. При этом расхождение между экспериментальной кривой и кривой, соответствующей долгоживущему изотопу, будет относительно малым. Это расхождение можно оценить, сравнивая результаты расчетов по следующим формулам:

Из сравнения результатов видно, что экспериментальная кривая

«сжимается» по оси времени на величину i(tпер+ tсч/2).

Рекомендуется следующий режим работы:

время облучения — 10 мин (600 с);

время переноса детектора к счетчику – 30 с; время счета — 100 с;

время переноса детектора к месту облучения —15 с.

Для построения кривой накопления проводятся девять измерений.

При данном режиме работы погрешность показаний прибора от вклада короткоживущего изотопа уменьшается примерно от 10% для первой точки до 2,5 % для девятой точки, оставаясь постоянной по абсолютному значению. Здесь и

везде в дальнейшем считается, что эффективность регистрации ß-распадов различных изотопов одинакова. Отклонение экспериментальной кривой накопления от кривой накопления для долгоживущего изотопа, вызванное периодическим извлечением детектора из нейтронного поля на время ∆t = 2,42 мин, увеличивается примерно от 2% для первой точки до 10 % для девятой точки. Таким образом, можно считать, что экспериментальная кривая накопления хорошо совпадает с кривой накопления для долгоживущего изотопа в средних

точках.

При исследовании процесса снижения активности детектор постоянно

8

находится у счетчика, и через определенные промежутки времени производятся измерения в течение 100 с. Первые три измерения выполняются с интервалом в 2 мин, последующие шесть — с интервалом в 6 мин.

Работа проводится в следующей последовательности:

1. подготовить НИУ «РАиНИ» к работе;

2. измерить фон (измерения производить 3 раза длительностью по 100 секунд);

3. снять показания активности детектора в зависимости от времени облучения его в нейтронном поле; данные занести в таблицу;

4. снять показания активности детектора в зависимости от времени распада; данные занести в таблицу;

5. показать результаты измерений преподавателю.