химический каталог




Радиоизотопные и рентгеноспектральные методы

Автор Н.Н.Шумиловский, Ю.П.Бетин, Б.И.Верховский

орого должна быть измерена, подается в бункер /, высота и диаметр которого достаточно велики. Источник быстрых нейтронов 3 на держателе 6 вместе с детектором тепловых нейтронов 4 помещается в стальную трубу 5 и вводится затем внутрь контролируемой среды. Часть нейтронов, испускаемых источником, замедляется в прилегающем к зонду слое материала до тепловых энергий в результате взаимодействия с ядрами элементов, входящих в состав контролируемой среды.

Для регистрации потока тепловых нейтронов, величина которого зависит от влажности материала, используются детекторы различных типов. Чаще всего применяют пропорциональные счетчики тепловых нейтронов, заполненные BF3. Для повышения эффективности регистрации тепловых -нейтронов используются счетчики, заполненные трехфтористым бором, обогащенным изотопом В10, сечение захвата тепловых нейтронов которого велико. Реже для регистрации тепловых нейтронов применяются сцинтилляционные детекторы из ZnS с добавкой бора или из органических сцинтилляторов с добавкой бора или лития [Л. 112].

Описан также прибор [Л. 113] с галогенными счетчиками и экраном из кадмия. Поток тепловых нейтронов регистрируется в этом устройстве по захватному гамма-излучению, возникающему в кадмии в результате (п, у)-реакции. Однако эффективность такого способа регистрации тепловых нейтронов значительно меньше, чем в случае использования счетчиков, заполненных BF3.

Рассмотрим более подробно некоторые особенности взаимодействия нейтронов с ядрами различных элементов.

Замедление быстрых нейтронов в облучаемой среде происходит в основном благодаря упругим столкновениям их с ядрами элементов, входящих в состав этой среды. 110

Энергия нейтрона после упругого соударения может быть найдена из выражения [Л. 114]§ = т К *+•.)+(!-*.) cos 9], (5-11)

где Е — энергия нейтрона до соударения; Е' — энергия нейтрона после соударения; Ф — угол рассеяния нейтрона в системе центра инерции.

О"

А+ 1

Величина е<>, входящая в (5-11), в свою очередь определяется соотношением

(5-12)

где А — атомный вес ядра.

Из выражения (5-11) видно, что при «р=0, т. е. в случае скользящего удара, нейтрон не изменяет своей энергии.

В случае лобового соударения, т. е. при <р=я, энергия нейтрона изменяется максимальным образом; энергия нейтрона после такого соударения Е' = г0Е. Для водорода А=\ и е0 = 0, следовательно, при лобовом соударении нейтрон полностью передает свою энергию ядру водорода в результате одного акта упругого взаимодействия.

Потери энергии АЕ нейтрона при упругих соударениях с ядрами более тяжелых элементов составляют только часть начальной энергия нейтрона. Так, например, для такого легкого элемента, как углерод, максимальная потеря энергии налетающего нейтрона равна примерно 0,3? и для элементов со средним атомным номером, например для железа, — примерно 0,07 Е. Та-ким образом, величина максимальной потери энергии нейтрона резко падает с ростом атомных весов элементов.

Величина средней энергии нейтронов после одного упругого соударения может быть подсчитана следующим образом:

?' = ?[l-Tjfnr]- (5"13)

111

АЕ=Е

Соответственно средняя потеря энергии нейтронами

(5-14)

(5-17)

конечной энергии Ек может быть найдено, если известно значение |:

—г-(-&).

Для водорода АЕ — ^Е.

?„ 1П <

:1На практике чаще пользуются другой величиной — среднелогарифмической потерей энергии нейтрона при однократном упругом соударении [Л. 114]:

(5-15)

При А > 1 эта величина может быть подсчитана по приближенной формуле

2 о,- (5-16)

/ 2

В табл. 5-3 приведены значения п для случая Е0=2 Мэв и ?„=0,025 Мэв.

Из рассмотрения табл. 5-3 видно, что замедление нейтронов ори соударениях с ядрами водорода происходит значительно более эффективно, чем при рассеянии на ядрах других элементов, входящих в состав контролируемых производственных продуктов.

В качестве характеристики замедляющей способности вещества используют величину отношения g к длине рассеяния нейтронов в данной среде /„. Длина рассеяния связана с эффективным сечением рассеяния as нейтронов следующим образом:

(5-18)

В табл. 5-3 приведены значения, рассчитанные по формуле (5-16), для некоторых элементов, встречающихся обычно в производственных материалах, влажность которых должна контролироваться.

Замедление нейтронов в какой-либо среде происходит в результате многих, следующих друг за другом соударений. Среднее число соударений п, необходимое для замедления нейтрона с начальной энергией Е0 до где NB — число ядер в 1 смъ.

Приведенные формулы (5-15) — (5-18) справедливы только для случая однородной среды, когда в ее состав входят атомы одного сорта. На практике при измерении влажности различных материалов мы имеем дело с многокомпонентной средой. В этом случае величина | для сложного вещества может быть подсчитана следующим образом [Л. 114]:

(5-19)

где /6 —длина рассеяния в смеси, см;

Ni — число ядер i-.ro сорта в 1 си3 смеси; о* — сечение рассеяния нейтронов для ядер t-ro сорта.

Таким образом, замедляющая спо

страница 33
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Скачать книгу "Радиоизотопные и рентгеноспектральные методы" (1.41Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт встроенных холодильников gorenie
вывеска адреса дома
щелкает палец при сгибании лечение
юбилейный концерт валерии

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.07.2017)