Способ определения константы спонтанного деления атомных ядер

ЬФ 3 бп,;: Г О П С Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(511 м. кл. с присоединением заявки Ио С 01 Т 1/30 С 01 Т 3/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 18,04,80(72) Авторы изобретенияА.Г, Попеко и Г.М. Тер-Акопьян Объединенный институт ядерных йсследовайий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНСТАНТЫ СПОНТАННОГО ДЕЛЕНИЯ АТОМНЫХ ЯДЕР 1Изобретение относится к областиядерной физики и может быть использовано при изучении и уточнениисвойств изотопов, .испытывающихспойтанное деление,Для апределенйя.константы спон-"танного.деления. ядер в настоящеевремя используются два способа:определение изменения скорости 1счета актов- спонтанного деления;определениечисла актов спонтан-,ного деления в известном количествеядер в единицу нремейи Ц При использовании как первого,так и второго способа необходимопроизводить Определение числа актбвспонтанного деленйя, которое можетбыть вйпалнено путем регистрацииразличных физических явлений, сопровождающих спонтанное деление,например: путем регистрации оскол-"ков спонтанного деления раэличнймидетектирующими устройствами, путемопределения количеств накопившихсяпродуктов распада, путем регистрации мгновенных Г -квантов или нейтронов, сопровождающих спонтанноеделение и т.д,Наиболее универсальным и близкимк заявляемому является способ определения константы спонтанного деле ния, связанный с определением числаактов спонтанного деления в из вестном количеств: ядер н единицувремени 2) . Недостатком этого способа, снижающими точность результа- О та и ограничивающими его областьприменения, являются: необходймостьточного определения абсолютных зна чений эффективности регистрирующихустройств или абсолютных величинвыходов продуктов-спонтанного деления, Серьезную трудность представляет выделение фононых явлений:электромагнитных помех или другихдефектов детекторов, наложений им пульсов отФ.-частиц, нейтронногоиГ -фона помещений и т,д,Способ определения константыспонтанного деления по изменениюскорости счета актов деления н значительной степени свободен от этихнедостатков,так как при его исполь"зовании нет необходимости в проведении абсолютных определений, Строгообязательным условием янляется 3лишь сохранение постоянных условий728103 нов, Производят регистрацию совпадений осколков с нейтронами и оценивают величину вероятности регистрации многократных совпадений нейтронов и осколков Гр . Точность определения константы .зависит в основном от точности этой оценки, Величина эффективности регистрации осколков деления, ее постоянство во времени и величина эффективности регистрации нейтронов - несущественны, Для обеспечения точности конеч ного результата необходимо постоянство эффективности регистрации нейтронов, Измерение скорости счета 1, Продолжительность опыта по регистрациисовпадений осколков-"спонтанного деленияс нейтройами" 3 месяца Зарегистрйровано актов спонтанного деленияЗарегистрировано совпадений осколков инейтронов с кратностью 2 и болееВероятность Регистрации совпадения осколка спонтанного деления с нейтронами Е,42 б 82 6951 0,163+ Ор 002 измерений, Однако, этот способ неявляется универсальным область егофпрймененйя"-ВТраЮйч 6 йа"сраЪнйтельно "короткоживущими изотопаьи . Извест"йы"йэо 1"опт для определения констан "тМ спонтанного деления которых известные способы непригодны либо поз= эоляйт определитьэту константу сошйбками порядка 300, Обычно это"бтйосится к изотопам, испытывающимэ подавляющем числе случаеэ сс-распад и с константой спонтанного деления менее 10 1 О сек Белью настоящего изобретения яв" "ляется расширение возможностей оп" рФД 6 ления константы спонтанногоделения на большеечисло изотопов" и повышение точности ее определения,Поставленная цель достигаетсятем, что производят регистрациюмногократных совпадений нейтронов,испускаемых образцом, содержащимизвестное число ядер за определенноевремя, измеряют вероятностьмногократных совпадений нейтронов," сойровождющих спонтанное деление иосколков деления,а константу спонтанного деления вычисляют по формуле:.Мкр.л=г мкр, яд где И - число ядер в образце,ад.И- числомногократных совпаКР.дений нейтронов,испускаемых образцом,- время, за которое было. зарегистрировано совпадение нейтронов,Г- вероятность регистрациикр.многократного совпадениянейтронов с осколков деления,При"спонтанном делении ядер взначительной доле случаев испускается более одного нейтрона, Техника определения эероятноСтей испус" кания различных чисел нейтронов общейэвестна,"Обйчно йрименяется"ме-"тод Регистрации совпадений оскол"ков деления и нейтронов, Аналогичные,методы могут бйтьиспользованы" и йри определении константы спон-. 2 О 25 ЗО 35 45 50 танного деления, Изучаемый изотоп помещается в детектор осколков "сйонтанного деления, который располагается внутри детектора нейтромногократных совпадений нейтроновможно производить в отдельном опыте, либо параллельно с измерениямивеличины Г , С этой целью внутрьнейтрального детектора помещают образец, содержащий известное числоядер изучаемого изотопа Мяди производят регистрацию многократных совйадений нейтронов Й за время 1Константу спонтанного деления вычисляют по формулеХ=Г МКР, ЧД.Преимущества предлагаемого способа реализуются благодаря тому,что исключается процедура определения абсолютного значения эффективности регистрации продуктов распада;облегчается выделение фоновых явлений,так как используется метод совпадений; используется большое количество вещества,так как пробеги нейтронов в материале образца существенно больше, чем, например, у осколков деления,Предложенным способом производилось измерение константы распадаотносительно спонтанного деленияизотопа уран - 238, По имеющимсялитературным данным величина этойконстанты составляет (1,53,0)10 "сек , Ниже э качествеиллюстрации приводятся результатыизмерений.(945,00 + 0,05) г Продолжительность опыта по регистрациимногократных совпадений нейтронов, испускаемых образцом(169493 ф 3) сек Зарегистрировано совпадений нейтроновс кратностью 2 и более И,166638(0,983 +. 0,002) сек Скорость счета совпадений нейтронов 3, Число спонтанных делений в урановом образце в секунду-Возможная относительная нестабильностьвеличины эффективности регистрации нейтронов(2,52 + О,07)10 кНЮф ЯД Формула изобретения Составитель И, АвчиевРедактор О Торгашова Техред ОЛегеэ а Кор ектор М, Пожор Заказ 1134/46 Тираж 649 ПодписноеПНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/4/5 4Филиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная,2, Содержание урана - 238 в образцеПредложенный способ позволяет уточнить значения констант распада дпя некоторых изотопов, например урана - 238, что может иметь практическое значение при производстве этих изотопов, Большое значение для ядерной физики может иметь измерение констант спонтанного деления для изотопов, испытывающих преимущественною.-распад и при изучении вновь синтезируемых изотопов,Способ определения константы спонтанного деления атомных ядер, основанный на определении числа актов спонтанного деления в единицу времени в образце, содержащем известное число яде 1., о т л и ч.а ю-. щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения константы, производят регистрацию многократных совпадений нейтронов, испускаемых образцом, содержащимизвестное число ядер, за определенное время, измеряют вероятностьмногократных совпадений нейтронов,сопровождающих спонтанное делениеи осколков деления, а константуспонтанного деления вычисляют поформуле где Б - числоядер в образце,Б - число многократных совпадений нейтронов, испускаемых образцом,1 - время, за которое былозарегистрировано совпадение нейтронов,Р " вероятность регистрациимногократного совпадениянейтронов с осколками деления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Патент СШЛ Р 3845299,кл, 250-256, опублик. 29,10,74.2, Мухин К,Н, Экспериментальная ядерная физика . М Атомиздат, 1974, с, 13,