405451

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. б 010 2 присоединением заявкисударственныи комитетовета Министров СССРпа делам изооретенийи отнрытий 2) Приоритет Оп(53) УДК 550,835(088 овано 15.04.4. Бюллетень1 ата опубликования описания 20.09.7 Ав оризоорстснияЗаявитель В. Т, Тустановскии Государственный научно-исследовательский и роектный институт редкометаллической промышленносВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРО 4) С Изобретение относится к области технической физики, а именно к нейтронно-активационному анализу и может найти применение на предприятиях цветной и черной металлургии, химической промышленности.5Известный способ определения содержания углерода с помощью облучения образцов быстрыми нейтронами основан на регистрации у-квантов, сопровождающих неупругое рассеяние быстрых нейтронов на ядре Сд. 10 При этом детектор излучения включается одновременно с нейтронным импульсом или через доли микросекунды после его окончания.Время регистрации у-излучения, сопровождающего неупругое,расоеяние нейтронов, ог раничено, так,как, спустя несколько микросекунд после окончания невтронного импульса, начинают регистрироваться у-кванты радиационного захвата, что существенно увеличивает фон детектора, а, следовательно, умень шает чувствительность определения.Кроме того, большой фон объясняется тем, что процесс,неупругого рассеяния быстрых нейтронов на ядрах элементов, входящих в состав исследуемых материалов, также сопро вождается испусканием у-квантов с близкими энергиями, Ниже приведены сечения образования у-квантов, сопровождаюших,неупругое рассеяние нейтронов с энергией 14 Мэв на трех ядрах С", О", А 1" ечение, мбарн нергия т-кв тон, Мэвдр 4,433,84,65,06,137,13,8 25629016 6,3 Как видно из приведен унква нтовсопровождаю гого рассеяния быстрых О" и АР близ,ка к 4,43 квантов на ядре Сд, Всл способ применяют лишь д алов с высоким содержан мер углей., энергия с неупруна ядрах ергии уого такой я матери- анап,риных данныхщих процес нейтронов Мэв - эн едствие этля ионтрол ием углерод ВсесоюзнаяО и иЖдФ - "В-и е 408451405451 Предмет изобретения Составитель И. Трофимова Редактор Т. Рыбалова Техред Е. Борисова Корректор Т. ХвороваЗаказ 2460/4 Изд.1510 Тираж 651 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Рауыская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Цель изобретения - разработка чувствительного и точного способа быстрого определения содержания углерода в металлах, аплавах, органических материалах и т. д.Это достигается путем уменьшения фона детектора за,счет измерения излучения изотопа В"- - продукта реакциями С" (п, р). Период полураспада изотопа В" равен 20 мосек, энергия излучения Ез - макс = 13,4 Мэв, Е= 4,43 Мэв. Таким образом, при регистрации активности изотопа В 1 з в промежутках между импульсами Д - Т - нейтронов можно полностью исключить влияние у-квантов радиационного захвата нейтронов.Способ,состоит в следующем.Облучают исследуемый материал быстрыми Д - Т - нейгронами в течение нескольких миллисекунд, выдерживают 10 - 60 мсек между окончанием:нейтронного импульса и включением детектора, измеряют активность изотопа В" в течение 20 - 60 сек, подают новый нейтронный импульс и т. д.Согласование работы импульсного,генератора Д - Т - нейтронов и детектора осуществляется с помощью электронного синхронизирующего устройства, Величина задержки выбирается из условий,получения максимума отношения: полезный сигнал - фон и зависит от исследуемого и конструкционного материалов, При использовании в качестве конструкционного материала висмута, характеризующегося очень низкой активационной способностью на быстрых:нейтронах, величина задержки должна составлять 20 - 40 мсек, При этом активность изомера В 1 зоф" уменьшается в 2 - 21 з раз, а активность В" - всего в 2 - 4 раза. Величина длительности нейтронного импульса определяется периодом полураспада изотопа В" и для достижения максимальной чувствительности определения углерода долж на составлять несколько периодов полураспада, Время анализа зависит от требований технологии производства (1 сек или более),Устройство, работающее по предлагаемомуспособу, предварительно прадуируют по мате риалу с известным содержанием углерода,Расчет по формуле активации при длительности нейтронного импульса 40 мсек, выхода нейтронов б Х 10" н/сек, величине сечения реакции С" а, р) В" 10,мбарн, эффективности 15 детектора 10%, весе образца 10 г показывает,что порог чувствительности определения углерода:ниже, чем 10-"/о, порог реакции С" (а, р) В" составляет 13,6 Мэв. Сечение реакции быстро растет с увеличением энергии ней тронов и в области Е = 16 Мэв (энергия дейтонов, бомбардирующих тритиевую мишень, 600 асэв) составляет по данным Крегера и Керн 10 мбарн, по результатам других исследований - 20 - 30 мбарн.25 Способ определения содержания углеродапутем облучения исследуемого материала 30 быстрыми нейтронами с последующим измерением наведенной активности, о т л к ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эксггрессности, чувствительности и точности анализа за счет уиеньшения фона детектора, из меряют активность изотопа Ва - :продуктареакциями С" (и, р), в промежутках между нейтронными импульсами.