66
В этих формулах предполагается, что энергия нейтрона
E
n
выражена в
мегаэлектронвольтах, а сечение σ - в барнах.
Формула (5) верна для энергий нейтронов вплоть до 10
÷
15 МэВ, а при
E
n
= =25 МэВ расходится с экспериментальными данными не более чем на
5%.
Формулы (12) и (13) дают полное сечение рассеяния нейтрона и, следо-
вательно, сечение образования протона отдачи, вылетающего под любым
углом φ от 0° до 90
O
, т.е. с любой энергией от максимальной
Е= E
n
до нуле-
вой.
4.8.2. Метод фотоэмульсии
Применение ядерных эмульсий для определения спектров быстрых ней-
тронов является сравнительно простым и наиболее непосредственным мето-
дом нейтронной спектрометрии, основанным на измерении треков ядер от-
дачи. Этот метод выгодно отличается от других тем, что требует малого ко-
личества исследуемого материала, а также простотой селекции частиц отда-
чи по плотности треков.
Для снятия энергетического спектра нейтронов необходимо измерить
длины треков протонов отдачи и определить ориентацию их в пространстве.
Нижний предел энергий в измерениях треков протонов отдачи определяется
конечным числом зерен эмульсии в треках и ограниченной возможностью
определения пространственной ориентации и длины коротких треков, осо-
бенно в присутствии гамма-излучения. В лучшем случае при использовании
мелкозернистой эмульсии нижний предел составляет 250 - 300 кэВ. Верхний
предел обычно ограничен энергиями нейтронов порядка 15 МэВ, при кото-
рых существенный вклад вносят реакции нейтронов с ядрами эмульсия.
В эмульсиях главным образом содержатся три далеко отстоящие по
атомной массе группы атомов: H, C, N, O и AgBr при весьма незначитель-
ных количествах S, I, Ag. Элементарный состав различных эмульсий почти
один и тот же, т.е. в отношении ядерных взаимодействий все эмульсии
близки друг к другу. Состав одной из ядерных эмульсий приведен в табл. 1.
Таблица 1
Состав ядерной эмульсии
Элемент
Плотность
г∙см
-3
Элемент
Плотность
г∙см
-3
Элемент
Плотность
г∙см
-3
Ag
1,83
H
0,05
O
0,28
Br
1,36
C
0,28
S
0,002
I
0,005
N
0,087
Такая эмульсия имеет плотность 3,89 г·см
-3
, полное число атомов в еди-
нице объёма 7,82×10
22
см
-3
, средний атомный номер 13,6 и среднюю атом-
ную массу 30.
