Способ определения концентрации элементов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик) М. Кл,е б. 01 Ч 5/00 аявкиприсоединен сударственный комитетовета Министров СССРпо делам иэооретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 20.04,7(53) УДК 5 5 О. 83 (088. 8) 2) Авторы изобретения А. Брем и Е. И, (рапивскпй 1) Заявител Всесоюзный научно-исследовательский институт рзвец,ч 1геофизики 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1(ОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ля это потока медл выше зацанп зонансного 1 нительно из денных нейтг мерений кольку энерге в надтепловой 1/Е, а эффекто часть зар обусловленная ем нейтронов в вице йствительно, пос р нейтоопов яется закон закону 1 К й разности,областивностьегиствнереии спек И ПОДЧ 1 етектор рированн зонансны ране, буц ПО 1 ЛОЩЕНЧет выражена известного способа являчувствительность к изме -ции резонансного поглотироде, Объясняется это тем,онансного вещества поглоНедостаткомется его низкаянению концентра теля в горнои по что экран из рез щает нейтроны иЦель изобрет ФФ д32за прецелами резонанса.ения - п овыш ение чувс твиления,тельности опред Изобретение относится к способу определения концентраций элементов, обладающих свойством резонансного поглощения надтепловых нейтронов и может быть использовано при поисках, разведке и разработке месторождений полезных ископаемых.Известен способ определения концентра,ций элементов, обладающих свойством резонансного поглощения надтепловых нейтро - нов, который состоит в том, что измере - 10 ние проводят с детектором поцкацмиевых нейтронов, окруженным экраном из резонансного поглотителя, количество резонансных нейтронов фиксируют по разности в скорости счета с резонансным поглотителем и б без него. Д го помимо измереш 1 я плотостиеннььх нейтр онов с элерт и ей ой гоанпчпой с экр:;по.л из ре 1 оглотьтеля и бе" . о допол 1 еряют .:дотпост., п, ,.,а ;сц - .онов с тем же экрана:,; и без него при другой граничной эперг. например, вьпце первоначально 1 и по совокупны.1 данным ис 1 чю: а 1 от влияние внерезонапсн;-; го поглощения нейтронов на результаты из(1) (2) ) Ь, 1г Е (Е )хЕЕ,К): 15 дй, (2) полн полн ( ь) то Й), Сг) П 0 ЛН ПОЛН л -ь" РРЭ полн Последовательность операций в предложенном методе следующая,1, Измеряют плотность потока медленныхнейтронов с граничной энергией о без резонансного поглотителя на детекторе,2. Измеряют плотность потока медленныхнейтронов с граничной энергией О , с экраном из резонансного поглотителя на цетек -торе.3, Вычисляют разность результатов цвухпредыдущих измерений.4, Измеряют плотность потока мецленных нейтронов при граничной энергии Ь стем же экраном из резонансного поглотителя, чтоивп, 2.5. Вычисляют разность результатов цвухпредыдуших измерений д6, По формуле вычисляют резонанснуюразность,Проверка предложенного способа осуществлялась на моделях, прецставляющих собойсмесь аркозового песка, чугунной дроби, поллуцитового фцезиевого" концентрата и воцы.Влажность модельной среды 1%, плотность2,6 г/см . Источником нейтронов служил3калифорний - 252. Детектором - детектортепловых нейтронов. Экран из резонансногопоглотителя - засыпной из химически чис 3того вещества Ся СО плотностью 2 г/смг 3и толщиной 5 мм,При измерении ь цетектор дополнительполнно окружался экраном из металлическогокацмия толщиной 1 мм, который поглощалвсе нейтроны с энергией ниже 0,5 эв( Ь = 0,5). При измеренииЬн детекторг тогда цля большинто гЬ35 а а 2 1 -- + -и тогда; Таким образом, часть зарегистрированной разности, обусловленная внерезонансным поглощением нейтронов в экране обратно пропорциональна граничной энергии,45Произведем цве серии измерений разнос - ти плотности потока медленных нейтронов с резонансным поглотителем и без него. Вначале замерим разность , при некополн 50 торой граничной энергии О , а затем разгностьдпри граничной энергии Ь , тогда;полн ЛРЕЗ(2)полн 2 Рез55 А АЬ= 1 А2 60 гце(Ц - макроскопическое сечение по/глошения нейтронов в мате 2,риале экрана, см /г;Ь.Я - плотность экрана, г/см- толщина экрана, см;Е - энергия нейтрона, эв;Ъ - некоторая граничная энергиянейтронов, лежащая ниже главного резонанса, эв;- постоянный коэффициент,Поскольку поглощение в экране подчиняется закону 1/4 Е,где- энергия тепловых нейтронов;т20 ( Г,)- макроскопическое сеченичение захвата тепловых нейтронов в экране, см.г/гОбозначим Е Е )Р 6 Е Ц, -рт Х,ЮЬ:2 К( С 1-е )Юх: 2 К- -- х- РЧ)303 а Если -1, ч то справедливоаГства резонансных поглотителей,4 / а а 2 аД = 2) --- Р- + ---= )1 - , 40 )Ь а -й ЬГ = Ъ где: л - поглощение за счет резонанса; Рез А - не зависит от граничной энер469379 4 ФИэез 3 полн 3 полн в среде почти в два раза76 без не Ф орм Способ глотителя и ийся те отл целью а ю - шения что,ти опрв нтов чувствительно ения, дополнитель гоп о е е б но измеряют и нейтронов с те тность поток енных на об ронам ленных гранич ь м же фильтрок ничной энергии г ей при другои граным данным омента,овокупмед ной ечяют концентрац Составитель Редактор Т. Шарганова Техред О. Луговая Корректор А. ВласенкТираж 722 Подписноего комитета Совета Министроизобретений и открытийЖ, Раушская набд. 4/5 Заказ 803/111 ЦНИИПИ Государственн по делам 113035, Москва, илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,окружался экраном из металлического кадмия толщиной 1 мм и металлического индия толщиной 1 мм, который поглощал все нейтроны с энергией ниже 2 эв (О = 2).аТогда по формуле ула изобретения определения концентрации элебладающих свойством резонанснония медленных нейтронов, основанлучении горной породы быстрыми и и измерении плотности потока нейтронов с энергией выше зада ной с фильтром из резонансного Чувствительность к изменению концентра - .ции цезия в среде по данным модельных измерений можно оценить по следующий таб - липе.Таким образом, применение предложенного способа позволяет увеличить чувствительность к изменению концентрации цезия