Нейтронные влагомеры.

Водородосодержащие среды (в частности, вода) являются эффективными замедлителя­ми быстрых нейтронов, что служит физической основой для создания приборов, из­меряющих влажность раз­личных твердых материалов. Если облучить влажный ма­териал быстрыми нейтронами и сосчитать количество мед­ ленных нейтронов, получен­ных в результате рассеяния нейтронного потока в материале, можно определить количество атомов водорода и косвенно — влагосодержание материала. Чем больше количество медленных нейтронов, тем выше влагосодержание материала.

Для получения быстрых нейтронов во влагомерах исполь­зуются обычно радий-бериллиевые источники, представляющие собой запаянную в металлическую гильзу смесь порошков радия и бериллия. Срок службы такого источника практически неогра­ничен (период полураспада150лет).

В качестве приемника тепловых нейтронов используются бор­ные газоразрядные счетчики, у которых либо катод покрывается амфорным бором либо в газовой смеси содержится фтористый бор. Такие счетчики нечувствительны к быстрым нейтронам.

На рис. 334 показана принципиальная схема нейтронного автоматического влагомера для измерения абсолютной влажности сыпучих материалов. В приборе изменение влажности преобра­зуется в напряжение постоянного тока; влагомер имеет также шкалу, градуированную в процентах влажности. Прибор состоит из датчика 1, вводимого в объект измерения 2; интегрирующего радиометра 3; сетевого источника питания и кабеля 4, связываю­щего датчик с радиометром. Объект измерения должен иметь размеры не менее 300 X 300 X 300 мм. Датчик представляет собой тонкостенную дюралевую герметичную гильзу 5 диаметром 40—50 мм и длиной 200—250 мм, внутри которой размещены источник 6 быстрых нейтронов интенсивностью около 10⁶ нейтронов в секунду и цилиндр из плексигласа с тремя продольными пазами, внутри которых размещены γ —счетчики 7, экранирован­ные листовым кадмием.

Между источником нейтронов и плекси­гласовым цилиндром со счетчиками находится свинцовый разде­литель 8.

Импульсы от счетчиков по кабелю передаются на радиометр с интегрирующей ячейкой, с которой снимается напряжение, пропорциональное частоте поступления импульсов, т. е. влаж­ности исследуемого материала. Для контроля работы прибора и учета распада источника нейтронов датчик может перемещаться по трубе 9 в эталонный замедлитель нейтронов из парафина или плексигласа.

Погрешность влагомера не превышает ±0,5% при влажности исследуемого материала (кварцевый песок) 2—12%,