Способ измерения абсолютных дифференциальных сечений рассеяния нейтронов

О П И С А Н И Е (п)884419ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.6 01 Т 3/00 присоединением заявкирстванный комитеСССРлам изобретенийн открытий Го(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ ИФФЕРЕНЦИАЛЪНЪХ СЕЧЕНИЙ РАССЕЯНИЯ НЕЙТРОНОВ2 опии рассеяния в систем ложен ии из центра масс. ти ядерк измере- ассеяния к обла именно сечений Изобретение относитсяной физики и техники, анию дифференциальныхбыстрых нейтронов.Известен способ измерения адифференциальных сечений, посравнивают падающий и рассеяобразце нейтронные потоки, изменим и тем же детектором 1. о(6) = - " сов 6.солютных которому ный на енные одспосо читыв ейтрон ра.Указанная цель достигается темс собе измерения абсолютных дифф что в енциНедостатком способа является то, что необходимо вводить поправки на различие скорости счета и геометрию в этих двух измерениях.Наиболее близким к предлагаемому яв ляется способ измерения абсолютных дифференциальных сечений рассеяния нейтронов, состоящий в измерении скорости счета нейтронов под углом 6, рассеянных образцом с Л)80, помещенным в прямой пучок 20 нейтронов источника, с последующим вычислением абсолютных дифференциальных сечений 2.В нейтронный поток помещают два образца, сечение для одного из которых хо рошо известно.Обычно в качестве элемента с известным сечением выбирают водород. Для него дифференциальное сечение рассеяния о(0) получается из полного сечения ом в предпо Однако при использовании данного способа необходимо введение поправок на различные в многократном рассеянии нейтронов в двух образцах. Кроме того, изотропия рассеяния нейтронов в системе центра масс не проверена экспериментально до малых углов рассеяния 15.Поэтому использование этого способа измерения абсолютных дифференциальных сечений при углах рассеяния (15 не является достаточно обоснованным.При использовании этого ба при углах15 - 20 необходимо у ать значительную потерю энергии н ом на отдачу ядру водорода.Целью изобретения является повышение точности измерения дифференциальных сечений рассеяния нейтронов путем исключения поправок на потерю энергии нейтроном в водородсодержащем образце и на многократное рассеяние или поправок на изменение геометрии и скорости счета детек884419 альных сечений рассеяния нейтронов, состоящем в измерении скорости счета нейтронов под углом О, рассеянных образцомс Л)80, помещенный в прямой пучок нейтронов источника, с последующим вычислением абсолютных дифференциальных сечений, дополнительно измеряют скорость счета рассеянных нейтронов под углом меньше границы Швингеровского всплеска сечения О и по соотношениюЮО, оОМО - УО 6 тьгде У О, ЛГО - скорость счета нейтроновпод углами О и О соответственно;ой - измеряемое сечение;о 61 тЬ - рассчитанное теоретически сечение Швингера,определяют сечение,Предлагаемый способ заключается в следующем,В пучок нейтронов помещают образецвещества с атомным номером Л)80, измеряют счет рассеянных на образце нейтронов под двумя разными углами О и Оьгде О - исследуемый угол,О - угол меньше границы Швингеровского всплеска сечения.Разность счетов в этих двух измерениях относят к определенной величине сечения(Швингеровской разнице для этих двухуглов О и 0). Затем сравнивают счет детектора под углом рассеяния с указаннойразницей счетов для углов О и О и по результату сравнения определяют дифференциальное сечение рассеяния на углу О.В качестве опорного сечения при нормировке угловых распределений рассеянныхнейтронов используют Швингер овскийвсплеск сечения при углах, меньших 3.Предлагаемый способ связан с использованием Швингеровского рассеяния, он выражается формулой 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 Оа, = Тс 1 д - ,2 где у - пропорциональна заряду ядра Л и для 0,7=1,347 10 - 4 см,Пример. Для измерения дифференциального сечения рассеяния нейтронов под углом 3 на рассеивателе из урана выбираем угол 01=0,4 и рассчитываемоп 1 ь (3) = 0,25 б/стер, а съь (0,4) =14,89 б/стер, в то время как чисто ядерное сечение рассеяния при этих углах практически одинаково,Основное преимущество использования сечения Швингера заключается в его независимости от энергии нейтронов и зависи 50 55 00 Изд.206 Тираж 719 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 НПО Г 1 оиск Заказ 1179/14 мости только от величины ядра исследуемого образца и угла рассеяния О,Таким образом, весь прирост счета детектора при переходе с угла 0=3 на угол О = 0,4 можно отнести к величине сечения 14,89 - 0,25 = 14,64 б/стер, а отношение скорости счета при 3 к разнице счетов, которая пропорциональна сечению 14,64 б/стер, позволит получить абсолютную величину дифференциального сечения рассеяния нейтронов ураном на угол 3.Использование предлагаемого способа измерения обеспечивает по сравнению с известными более точное измерение абсолютных дифференциальных сечений рассеяния нейтронов как при малых углах, так и при больших,Формула изобретенияСпособ измерения абсолютных дифференциальных сечений рассеяния нейтронов, состоящий в измерении скорости счета нейтронов под углом О, рассеянных образцом с (Л)80, помещенным в прямой пучок нейтронов источника, с последующим вычислением абсолютных дифференциальных сечений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем исключения поправок на потерю энергии нейтроном в водородсодержащем образце и на многократное рассеяние или поправок на изменение геометрии и скорости счета детектора, дополнительно измеряют скорость счета рассеянных нейтронов под углом, меньшим границы Швингеровского всплеска сечения О, и по соотношениюМО оОУО УО ь 611иь где Л О, М О - скорость счета нейтроновпод углом О и 01 соответственно;о О - измеряемое дифференциальное сечение;о О - сечение Швингера,пиьопределяют искомое сечение. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Юа 11 М, апс 1 Вагзс 11 а 11 Н, Н, Бсаа 11 ег 1 пд о 1 1-М 7"ч" Хецргопз Ьу 1 п 1 еггпейате апс 1 Неачу Е 1 егпеп 1 з Р 11 уз Кеч ч 93, 1954,5, р. 1062 - 1068.2. Александров Ю. А. Рассеяние быстрых нейтронов тяжелыми ядрами на малые углы. - В сб. Ядерные реакции при малых и средних энергиях, Труды Всесоюзной конференции Изд, АН СССР., М 1963, с. 206 - 213 (прототип).