Способ облучения материалов

(50 4 С 21 С 1 10 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ дктяпьств К А 8 ТОРСК где М - число поглотителей; и, - относительный интегральный поток частицчерез каждый поглотитель, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности получения в материале заданного закона распределенияпродуктов взаимодействия бомбардирующих частиц с веществом, задают законизменения толщины поглотителей, дляразличных Я рассчитывают интегральныйпоток частиц а через каждый поглотитель иэ условия минимума нормы уклонения получаемого распределения Ч(х)от заданного распределения Р(х), приэтом выбирают число поглотителей 11наименьшим и таким, чтобы на заданномучастке глубины от нуля до Ь полученная норма уклонения не превьппала донов СС965СС197 МАТЕРИАПОВ,ке ускои с фикглотителиомер поеления глубиелей устимодятоглот ределе заряда, значени м яеР(х)= ц, С(х+ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54)(57) СПОСОБ ОБЛУЧЕНИЯоснованный на их бомбардироренными заряженными частицасированной энергией через иразной толщины де, где е -глотителя, измерении распрепродуктов взаимодействия поС(х) при отсутствии поглотиопределении создаваемого рания по формуле по условиям задачи, и пролучение иэделия через каждый ель до величин накапливаемог оответствующих рассчитанным112Изобретение относится к ядерной физике, а именно к способам и устройствам для облучения образцов и иэделий ионизирующим излучением и предназначено для,использования в научных и прикладных целях, например, для внедрения чужеродных атомов, для создания в материале дефектов, для получения нужного распределения поглощенной дозы в биологических объек тах и для создания радиоактивной метки.Цель изобретения - повышение точности получения в материале заданного закона распределения продуктов взаимодействия бомбардирующих частиц с веществом.На чертеже приведен пример создания равномерного распределения по глубине радионуклида Со, образующегося при облучении железа протонами по ядерной реакцииГе(рп) Со, даны исходное распределение С(х) для Е, =22,5 МэВ (точки 1), распределение Р(х), рассчитанное для Я 8 и Р-сопзг. в интервале от 0 до 520 мг/см (кривая 2) и экспериментальные данные точки 3.Способ осуществляют"следующим образом.Задают закон изменения толщины поглотителей (она может изменяться равными шагами, по экспоненте, в геометрической прогрессии и т.д.). При этом весь интервал глубины материала, на котором необходимо получить распределение с заданными свойствами, оказывается разбит на определенные участки. Эти участки изменяются как при изменении числа различных режимов облучения Я, так и при изменении закона, связывающего их величины между собой. Величины относительного интегрального потока частиц через каждый поглотитель и имеют математический смысл коэффициентов разложения заданной функции Р(х) по функциям С(х+Йе ), зависящим от толщины поглотителей Й . Расчет ае при фиксированном Я выполняют, например, методом наименьшего направленного расхождения.В качестве нормы уклонения в методе наименьшего направленного расхождения используют величину1=, Р(х;) 1 пР(к,) /Ф(х; ),где М - число точек , в которых определены заданное Р(х) и полученное 67 ц 88"Р(х) распределение продуктон облучения по глубине.Существует альтернативный способрешения поставленной задачи, которыйзаключается в том, цто задают законизменения интегрального потока частиц це через каждый поглотитель и приварьировании В рассчитывают наборытолщин ЙЕ, обеспечивающие необходимую 10 близость распределений Ф(х) и Р(х),и выбирают тот из них, который соответствует минимальному числу поглотителей М.Пример конкретного выполнения для 5 случая создания равномерного распределения радионуклидов по глубине.При облучении железа протонамиобразуется радионуклид Со, Работувыполняли на циклотроне У. Исход.20 ное распределение его плотности С(х)получали методом стопки фольг" приэнергии протонов Ер=22,5 МэВ (точка 1), толщина каждой фольги 15,2 мг/см.Это распределение было получено в 25 виде массива чисел Ь;, где Б 1 - активность фольги с номером 1 по Со вотносительных единицах, 1=1,2,3,М,ММ, где ММ - число фольг в стопке, для которых Я,О, причем счетфольг в стопке ведется по ходу пучкапротонов.Необходимо было создать равномерное распределение плотности радионуклида Со по глубине, Р(х) "сопзена участке 0 х(520 мг/см (670 мкм).35,.1 ля упрощения расчетов и изготовления поглотителей их толщину меняли сравным шагом по следующему законуд =шх,(1-1), где х, - толщина фольги,а ш - целая часть числа 1 /И х,.40Коэффициенты.ц рассчитывали изусловия минимума нормы уклонения1 еполучаемого распределения Ч(х)от Р(х), при этом459(3) = ц 8+в(е-)е=в данном случаегде М - номер фольги, в которой В, достигает максимума.Метод наименьшего направленногорасхождения позволяет приравнять нулю 55 некоторые малые значения о . Оставшиееся величины и корректируются и погрешность,вызванная, отбрасыванием одного из значений о,частично компенсируедактор В.Ковт рректор А.Обручар Заказ 5786/5 3 Подписное омитета СССР открытий ушская наб., д.НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рроизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ется. Подобная последовательная процедура позволяла существенно уменьшитьчисло поглотителей без заметного увеличения нормы уклонения,В таблице приведены значения а и1 для И=11 и двух значений п; приэтом дех,(1-1) и и - число параметров и , отличных от нуля. Норма уклонения распределений задана27, исходя из этого и выбрано п=8,Рассчитанное таким образом распределение приведено на чертеже (кривая 2) . 267488 4Облучение проводили по обычнойсхеме, в которой различные поглотители были укреплены в форме секторовдиска, дискретно поворачиваемого принаборе соответствующего и . Полученное таким образс 1 м распределение радионуклида ьСо в стопке фольг измеряли известным способом с использованием одноканального сцинтилляционного спектрометра в виде экспериментальных точек 3 (оно также приведено начертеже).