Теоретические основы радиоактивационного анализа (активационного анализа)

Источники нейтронов.

В качестве источника нейтронов используются: радиоизотопные (ампульные) источники, ядерные реакторы и нейтронные генераторы.

В радиоизотопных источниках используются нейтроны спонтанного деления (252Cf) или реакции типа (альфа,n) и (гамма,n). Один миллиграмм 252Cf испускает 2.28·109 нейтронов в секунду с энергией 1.5 МэВ. Нейтронный источник, использующий реакции (альфа,n), должен содержать альфа-источник и легкий изотоп (Li, Be, B) на котором происходит реакция (альфа,n). Использование легких изотопов связана с тем, что энергия альфа-частиц должна быть больше высоты кулоновского барьера. В противном случае сечение реакции будет сильно подавлено. Например, в Pu/Be источнике используется смесь металлического порошка бериллия с небольшим количеством альфа-излучателя - полония. Нейтроны образуются в реакции 9Be(альфа,n)12C. В этом источнике получаются нейтроны, обладающие практически сплошным спектром энергий от 0 до 13 МэВ.

Источником нейтронов, основанным на фотоядерной реакции, является смесь радия и бериллия. В этом случае источник нейтронов представляет собой систему из двух запаянных ампул. Внутри ампулы с порошком бериллия помещается ампула с солями радия таким образом, что на бериллий действует только гамма-излучение, проходящее через стенки внутренней ампулы. Нейтроны образуются в реакции 9Ве(гамма,n)8Ве. , Такой источник испускает монохроматические нейтроны с энергией 110 кэВ. Интенсивность радиоизотопных источников 106-108 нейтронов/c, а предел обнаружения элементов ~10-4-10-6%.

Ядерные реакторы являются мощными источниками нейтронов. Спектр нейтронов очень широк. В нем выделяют 3 компоненты - тепловые, эпитепловые (резонансные) и быстрые нейтроны (Рис.4).

Рис. 2. Cпектр нейтронов реактора

Рис. 4. Типичный спектр нейтронов реактора

Тепловые нейтроны это нейтроны с энергией < 0.5 эВ. Они находятся в тепловом равновесии с атомами материала реактора. При комнатной температуре они имеют энергетическое распределение Максвелла-Больцмана со средней энергией 0.025 эВ и наиболее вероятной скоростью 2200 м/с. При облучении образцов, как правило, 90-95% нейтронного потока составляют тепловые нейтроны. Реактор мощностью 1 МВт обеспечивает нейтронный поток ~1013 (cм-2с-1). Предел обнаружения большинства элементов при использовании таких потоков составляет 10-5-10-10%.

Эпитермальные нейтроны имеют энергии в диапазоне от 0.5 эВ до ~0.5 МэВ. Их доля в реакторе ~2%. Кадмиевая пластинка толщиной 1 мм поглощает все тепловые нейтроны, но пропускает эпитепловые и быстрые нейтроны. Как тепловые, так и эпитепловые нейтроны вызывают в мишени реакции (n,гамма). Доля быстрых нейтронов (> 0.5 МэВ) в реакторе составляет ~5%. Они вызывают реакции (n,p), (n,n') и (n,2n) и практически не вызывают реакции (n,гамма).

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8

Публикации по єкологии

Новые понятия налогового права и арбитражная налоговая практика
Система налогообложения в России проходит очередной виток реформирования и на протяжении почти 20 лет все еще находится в стадии становления. В последние годы в ней используются новые понятия «налоговое планирование», «налоговая оптимизация», «налоговая выгода», которые не полу ...

Исследование экологического состояния реки Пара методом биоиндикации
Россия богата водными ресурсами. По всей её территории протекает большое количество больших и малых рек, ручьев. Много в России озер и прудов. Все эти водные экосистемы подвержены антропогенному воздействию. Водоемы, находящиеся в густонаселенных районах, испытывают такое возде ...

Разделы