Neytronlarni aniqlash

Neytronni aniqlash - bu yaxshi joylashtirilgan detektorga kiradigan neytronlarni foydali aniqlash. Neytronlarni samarali aniqlashning ikkita asosiy jihati mavjud: jihoz va dasturiy ta'minot. Aniqlash uskunasi ishlatiladigan neytron detektori turiga (hozirda eng keng tarqalgan turi bu sintilatsiya detektori ) va aniqlashni tuzatishda ishlatiladigan elektronikaga ishora qiladi. Bundan tashqari, apparatni sozlash manba-detektor masofasi, qattiq burchak va detektor ekrani kabi muhim eksperimental parametrlarni ham belgilaydi. Aniqlash dasturi detektorga to'qnashgan neytronlarning soni va energiyasini o'lchash uchun grafik tahlil kabi jarayonlarni bajaradigan tahlil jihozlardan iborat.

Asosiy fizika

Neytronni aniqlash mumkin bo'lgan imzolar

Atom va subatomik zarralar o'z atroflari bilan o'zaro ta'sir qilish orqali hosil bo'lgani bilan topiladi. O'zaro ta'sirlar zarrachalarning asosiy xususiyatlaridan kelib chiqadi.

• Zaryad: Neytronlar neytral zarralar bo'lib, to'g'ridan-to'g'ri ionlanmaydi; shuning uchun ularni to'g'ridan-to'g'ri aniqlash zaryadlangan zarrachalarga qaraganda qiyinroq. Bundan tashqari, ularning harakat yo'llariga faqat elektr va magnit maydonlar zaif ta'sir qiladi.
• Massa: neytron massasi 7000100866491560000♠1.0086649156(6) u to'g'ridan-to'g'ri aniqlanmaydi, lekin uni aniqlash mumkin bo'lgan reaktsiyalarga ta'sir qiladi.
• Reaktsiyalar: Neytronlar bir qator materiallar bilan reaksiyaga kirishib, elastik tarqalish orqali orqaga qaytuvchi yadro hosil qiladi, noelastik tarqalish qo'zg'aluvchan yadro hosil qiladi yoki hosil bo'lgan yadroning transmutatsiyasi bilan yutilish. Ko'pgina aniqlash yondashuvlari turli reaktsiya mahsulotlarini aniqlashga tayanadi.
• Magnit moment: Neytronlarning magnit momenti 2999808695730000000♠−1.9130427(5) bo'lsa ham m _N, magnit momentni aniqlash texnikasi neytronlarni aniqlashda foydalanish uchun juda sezgir emas.
• Elektr dipol momenti: Neytron hali aniqlanmagan kichik elektr dipol momentiga ega bo'lishi taxmin qilinmoqda. Demak, bu jonli aniqlash imzosi emas.
• Parchalanish: Yadrodan tashqarida erkin neytronlar beqaror va o'rtacha umr ko'rish muddati 7002885700000000000♠885.7±0.8 s ni tashkil qiladi.7002885700000000000♠885.7±0.8 s (taxminan 14 daqiqa, 46 soniya). Erkin neytronlar elektron va elektron antineytrino chiqarish orqali parchalanib, protonga aylanadi, bu jarayon beta-parchalanish deb ataladi:

Neytron detektorlarining turlari

Gaz proportsional detektorlari

Gaz proportsional detektorlari neytronlarni aniqlash uchun moslashtirilishi imkonini berishi mumkin. Neytronlar odatda ionlanishga olib kelmasa ham, yuqori neytron kesimli nuklid qo'shilishi detektorga neytronlarga javob berishga imkon beradi. Buday yo'nalishda ko'plab ishlatiladigan nuklidlar geliy-3, litiy-6, bor-10 va uran-235 hisoblanadi. Bu materiallar termal neytronlar bilan reaksiyaga rrishishi ehtimoli yuqori bo'lganligi sababli (ya'ni, atrof-muhit bilan muvozanatni sekinlashtirgan neytronlar), ular odatda energiyani so'ndirish va aniqlash foizini oshirish uchun moderator materiallar bilan o'ralgan.

Neytron signalini boshqa turdagi nurlanish ta'siridan farqlash uchun odatda qo'shimcha takomillashtirish kerak bo'ladi. Termal neytronning energiyasi nisbatan past bo'lganligi sababli, zaryadlangan zarrachalar reaktsiyalari diskretdir (ya'ni, asosan monoenergetik va energiyaning tor tarmoqli kengligida yotadi), gamma reaktsiyalari kabi boshqa reaktsiyalar esa keng energiya diapazonini qamrab oladi, shuning uchun ularni farqlash mumkin. manbalar.

Sinf sifatida gaz ionizatsiyasi detektorlari neytronlarning energiyasini emas, balki sonini ( hisoblash tezligini ) o'lchaydi.