62
4.8. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА НЕЙТРОНОВ
ИЗ КИНЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ
Цель работы
Целью работы является знакомство с фотоэмульсионным методом спек-
трометрии быстрых заряженных частиц и с его применением для нахожде-
ния энергетического спектра вторичных нейтронов деления тяжелых ядер.
В отличие от заряженных частиц нейтроны практически не взаимодей-
ствуют с электронами и поэтому не создают непосредственно ионизации
при прохождении через вещество. Для регистрации нейтронов используют
процессы рассеяния или захвата нейтронов ядрами атомов.
При рассеянии нейтронов образуются ядра отдачи, для регистрации ко-
торых может быть использован один из способов регистрации быстрых за-
ряженных частиц, например камера Вильсона, фотоэмульсия и т.д. Число
ядер отдачи пропорционально числу проходящих через устройство регист-
рации нейтронов и, следовательно, будет характеризовать интенсивность
потока нейтронов. Кроме того, энергия ядра отдачи является простой функ-
цией энергии нейтрона и поэтому, измеряя энергию и число ядер отдачи,
можно определить энергетический спектр нейтронов.
При неупругом рассеянии нейтронов помимо ядра отдачи испускаются
гамма-кванты, сопровождающие переход возбужденного ядра в основное
состояние. Их энергия зависит только от схемы уровней рассеивающего яд-
ра, и поэтому измерение энергий ядер отдачи при неупругом рассеяний по-
зволяете в лучшем случае, определить лишь нижний (пороговый) уровень
энергии нейтронов.
Захват нейтрона ядром приводит к образованию возбужденного состав-
ного ядра, распад которого происходит по различным каналам ядерных ре-
акций. Если в конечных продуктах присутствуют заряженные частицы, то,
используя законы протекания ядерных реакций, можно определить энерге-
тический спектр нейтронов, вызвавших эти реакции.
Часто при захвате нейтронов ядра оказываются радиоактивными. В
этом случай в облегченном нейтронами веществе накапливаются радиоак-
тивные ядра, распад которых можно наблюдать во время облучения и после
его прекращения. Последнее обстоятельство оказывается очень удобным
практически, так как в этом случае устраняются различные помехи, сопро-
вождающие процесс облучения вещества нейтронами.
Вещества, активируемые нейтронами и применяемые для их регистра-
ции, обычно называются радиоактивными нейтронными индикаторами.
В настоящее время важнейшими методами регистрации нейтронов яв-
ляются:
1) метод ядер отдачи,
2) наблюдение расщеплений ядер нейтронами,
3) метод радиоактивных индикаторов,
