ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы анализа, основанные на использовании нейтронов из "Применение радиоактивных изотопов для контроля химических процессов" В качестве а-излучателей обычно применяют радий, полоний или плутоний. Энергия образующегося нейтрона зависит от энергии первичной а-частицы и способа приготовления источника. Выход нейтронов для типичного источника Ро +Ве составляет 2,5 10 нейтр/сек на 1 мкюри полония, средняя энергия а-частиц которого достигает 4 Мэв. Одновременно с нейтронами испускаются 7-кванты (1 1) с энергией 4,45 Мэв. Период полураспада нейтронного источника определяется периодом полураспада а-излучателя. [c.280] Для получения нейтронов вместо а-частиц можно воспользоваться 7-квантами с энергией, превышающей энергию связи нейтронов в ядре. Такая ядерная реакция называется фотоней-тронной. Для ее осуществления в качестве мишеней наиболее пригодны ядра бериллия и дейтерия, характеризующиеся наименьшей энергией связи нейтронов, равной соответственно 1,64 и 2,23 Мэв. Однако даже эти величины превышают энергию у-квантов, испускаемых подавляющим большинством пригодных для радиоизотопных приборов 7-излучателей. [c.280] Эффективное замедление быстрых нейтронов водородсодержащими средами служит физической основой для создания приборов, измеряющих содержание водорода и, в частности, влал ность различных материалов. Если около объекта измерения, не содержащего вещества, хорошо замедляющего нейтроны, поместить источник быстрых нейтронов и детектор, чувствительный лишь к тепловым нейтронам (например, счетчик, наполненный ВРз), то детектор почти не обнаружит присутствие нейтронного излучения. Если же в объект измерения ввести замедлитель нейтронов (например, воду), то детектор сразу же обнаружит наличие замедленных и рассеянных объектом тепловых нейтронов. [c.281] Значительное распространение получили нейтронные влагомеры, определяющие содержание влаги в почве. Одни из них выполнены в виде приборов, устанавливаемых на поверхности земли. В этом случае глубина проникания излучения составляет —15 см, а результаты измерений определяются в основном первыми десятью сантиметрами. Другие типы влагомеров имеют датчик в виде зонда, опускаемого в землю на необходимую глубину. [c.281] При испытаниях, проведенных с чистой водой, песком, верхними слоями почвы и опилками, обнаружено, что показания прибора практически не зависят от наличия других, кроме водорода, элементов, имеющих атомные номера 5 (за исключением сильных поглотителей нейтронов), и от плотности или массы поглотителей. Калибровочные кривые зависимости скорости счета импульсов от содержания водорода, полученные для всех опытов, в пределах ошибок (составляющих 0,5% водорода) являются и идентичными. [c.281] В качестве источника нейтронов в таких приборах чаще всего используют Ро—Ве или Ка—Ве активностью 5—10 мкюри. Время измерения составляет в зависимости от устройства прибора от 2 до 5 мин. Влияние у-лучей на показания прибора исключают соответствующей дискриминацией импульсов. При влажности до 300 мл1дм точность измерений достигает 1—2% от этой величины при большей влажности точность уменьшается. [c.281] Нейтронные влагомеры успешно конкурируют с другими устройствами, служащими для этой цели, поскольку основными недостатками последних являются, как правило, длительное время установления равновесия, необходимость частой перекали-бровки и трудность установки в контролируемую среду. [c.281] На принципе замедления нейтронов можно создать приборы для определения содержания легких элементов (бериллий, углерод и т. д.) в смеси с тяжелыми. Измерение степени поглощения нейтронов различными веществами можно использовать для определения содержания элементов, ббладающих большим эффективным сечением захвата нейтронов (бор, кадмий и др.). [c.282] Значительный интерес для автоматизации контроля состава веществ представляют методы активационного анализа, заключающегося в определении содержания элементов путем измерения радиоактивности, наведенной под действием нейтронного облучения. Наведенная радиоактивность может являться мерой количества исходного элемента, она тем больше, чем больше поток нейтронов и эффективное поперечное сечение активации. В настоящее время активационный анализ используют в основном в лабораторной практике, где он оказался незаменимым методом определения ультрамалых количеств различных примесей. Однако уже разработаны промышленные образцы приборов такого типа, предназначенные для автоматического контроля производства. [c.282] Еще более перспективным для автоматического контроля химического состава веществ и содержания отдельных элементов в смеси представляется спектральный анализ у-излучения, испускаемого при захвате нейтронов. В этом случае безразлично, будет ли образующийся в результате реакции изотоп радиоактивным или стабильным. Успешное развитие этого направления зависит от того, насколько быстро будет разработана надежная, достаточно компактная и простая аппаратура с необходимой разрешающей способностью. [c.282] Вернуться к основной статье