ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регистрация нейтронов и других нейтральных частиц из "Ядерная физика " Для повышения эффективности нейтронных счетчиков их конструируют так, чтобы как порождение нейтронами заряженных частиц, так и регистрация этих частиц происходили в одном и том же объеме. [c.517] Из пропорциональных нейтронных счетчиков наиболее распространен борный. Типичный борный счетчик — это обычный пропорциональный счетчик, наполненный газом BFg. Попадающий в счетчик нейтрон производит реакцию (9.26), а ее продукты gLi и х-частн-ца, ионизируя газ, дают в конечном, итоге импульсы напряжения, которые и регистрируются. Такой счетчик, конечно, не может измерять энергию нейтрона, поскольку точность измерения энергии заряженных частиц пропорциональным счетчиком не превышает нескольких процентов, в то время как энергии не только тепловых, но даже киловольтных нейтронов на три порядка ниже энергетического выхода реакции (9.26). Зато борный счетчик легко можно сделать нечувствительным к фону v и 3-излучения с энергиями до нескольких МэВ. Для этого надо регистрировать лишь достаточно большие импульсы, поскольку импульсы от электронов значительно меньше импульсов от а-частиц (см. 4, п. 4). Эффективность регистрации а-частицы внутри пропорционального счетчика практически стопроцентная. Поэтому эффективность борного счетчика определяется процентом нейтронов, вызвавших реакцию (9.26) при прохождении через счетчик. Вероятность этой реакции пропорциональна ее сечению, т. е. =(см. закон 1/у , гл. IV, 4). Поэтому эффективность борного счетчика падает с ростом энергии нейтрона и становится слишком малой при Е 100 кэВ. Но борный счетчик используют и для нейтронов более высоких энергий, окружая его слоем замедлителя (например, парафина, см. гл. X, 4). Естественный бор содержит лишь 20% изотопа В (остальное — эВ ). Поэтому эффективность (и стоимость) борного счетчика можно увеличить в несколько раз использованием бора, обогащенного изотопом jB . Чувствительность счетчика на обогащенном боре по отношению к тепловым нейтронам может достигать десятков процентов. Аналогично борному устроен пропорциональный счетчик, наполненный газом аНе . Сравнительно небольшой энергетический выход реакции (9.28) позволяет использовать аНе -счетчик для измерения энергий нейтронов в области 0,5—2 МэВ. [c.518] Для регистрации нейтронов высоких энергий в основном используются метод протонов отдачи и метод пороговых детекторов. [c.521] Метод протонов отдачи основан на том кинематическом факте, что нейтрон, сталкиваясь с протоном, передает ему энергию и импульс. По энергии и импульсу протона часто удается сделать заключение не только о наличии нейтрона, но и о его энергии. Протоны отдачи регистрируются различными способами ионизационными камерами, пропорциональными счетчиками, сцинтилляционными счетчиками, фотопластинками, следовыми камерами. Водород либо просто содержится в веществе детектора (например, водорода много в фотоэмульсии), либо вводится в рабочий объем детектора в виде водородосодержащих газов или покрытий. Метод протонов отдачи применим при всех энергиях, начиная с мегаэлектронвольтной области. Для очень высоких энергий этот метод — практически единственный. Достоинством метода протонов отдачи являются универсальность и возможность измерять энергию нейтронов. Его главный недостаток — низкая эффективность регистрации (из-за малости сечения рассеяния п — р при высоких энергиях). [c.521] В методе пороговых детекторов рабочее вещество содержит ядра, на которых идут реакции (п, р) или (п, f), обладающие определенными порогами. Регистрируя продукты этих реакций, мы получаем информацию о нейтронах с энергиями выше пороговой. Например, на изотопе серы идет реакция п + leS + Р. [c.521] Схема эксперимента по обнаружению антинейтрона. [c.524] Самыми трудными для регистрации частицами являются нейтрино. Два опыта по регистрации нейтрино мы уже описали в 4, пп. 5 и 11. Сейчас освоена регистрация нейтринных событий в больших пузырьковых камерах с использованием ускорителей высоких энергий. [c.525] На фотографии рис. 9.30 заснята реакция + рfi-+ я++ р. [c.525] Слева приведена схема этой реакции. Следы заряженных частиц, как всегда, изогнуты магнитным полем. [c.525] Вернуться к основной статье