Файл: Гуртовой М.Е. Вопросы физики быстрых нейтронов. Спектрометрия быстрых нейтронов по времени пролета.pdf

H(t)riE - c o n s t

E ^ ’-exp [“ 'lj'( 'f - )

d t

( 2 9 )

Знание

ядерной

температуры

позволяет

определять

плотность

ядерных

уровней

,

исходя из

модели

ферми-газа.

Имея систематические

данные для

большого

числа ядер,ав­

торы

установили,

что

модель

ферми-газа с

учетом остаточного

взаимодействия

в

виде

энергии

спаривания

правильно описыва­

ет

зависимость

как

температуры ,

так

и

параметра плотности

ядерных уровней

от

массового

числа

А.

Пользуясь данными

,

которые другие авторы получили при

более

низких

энергиях

возбуждения .авторы установили зависи­

мость

этих

характеристик

от энергии

возбуждения .

Улучшение параметров

спектрометра

позволило позднее пе­

рейти

к измерениям

с

использованием

цилиндрической

геометрии,

Были

получены дифференциальные

сечения

рассеяния

реакций

( п , n') и ( п,2п) на ядрах Fe,

Cu, Nb,

более точно

вычислены

параметры

плотности

ядерных уровней . Для изучения углового .

распределения

рассея"ных

нейтронов

в зависимости от

энергий ,

спектры были разбиты

на

интервалы

от

0 до 3 Мэв.,

от 3 до

4,2

Мэв, от

4,2 до

5,4

Мэв, от 5,4 до 6,4 Мэв н от 6,4 до І4,4Мэ

Для

каждого интервала

были вычислены

соответствующие диффе­

ренциальные

сечения .

Рис.37. Зависимость

относительного

вклада

прямых

процессов от

энергии

вылетавшего

нейтро­

на

( Верхняя

кривая

для

меди , нижняя -

для

железа )

(

Са70).

Наблюдается

ассиметрия

относительно

90°

в угловом

распределении

нейтронов

,

относящихся

только

к реакции

(п ,гѴ ),

что

указывает

на

вклад прямых процессов

в неупру­

гое

рассеяние нейтронов

. Количественная оценка ( анализ

спектров Максвелла)

показала,

что вклад

прямых процессов в

реакцию

( п , n ')

для

железа и меди составляет

около 40$.

Кроме того, абсолютное значение вклада

прямых процессов

почти

не

зависит

от

энергии

вылетающего

нейтрона

( вылет

нейтронов любой энергии

равновероятен

),

а

отгоо"?ельный

вклад растет

с энергией

вылетающих нейтронов (

рис.37).

Одной из

первңх работ

по изучению упругого и неупруго­

го рассеяния

нейтронов

с

энергией

ІД,І Иэв

является рабо­

та

Кларка и Кросса

( Клбй)

. Были исследованы четные яд

-

ра

о іг

,

„ „ г *

, tu

и

ОЙ2

для-которых имелась возмож -

Ь

(HD

й

,

ность хорошего

выделения

первых

возбужденных состояний .

На рис.38 показана геометрия эксперимента.

Нейтроны

получались

в реакции

Т ('d ,n )H ß ,t

на низко­

вольтном нейтронном генераторе , который работал

в непре

-

рывном

режиме. Использование

электронной коллимации ней -

тронного

пучка понизило

требования

к

защите

детектора

нейтронов

, расположенного

на

расстоянии

319

см

от рас

-

сеивателя

. Образец и

счетчик

а

-частиц

смонтированы так

,

что

могут

вместе

вращаться

вокруг

оси

дейтронного

пучра .

Таким образом , при изменении угла

рассеяния

образец все­

гда

оставался

в

"рабочем конусе"

нейтронов .

Блок-схема спектрометра представлена на рио.39.

Поскольку

старт

для

преобразователя ’’вреыя-аьеиетуда’*

задается

импульсами

от

нейтронного

детектора , в канал де­

тектора

а -частиц

введена линия

задержки.

' v

w

y

*

«

/ Н

г т #

і?І.Т»рѴИЛЛ?,Т1№

u ~

nDuf?t!

0

? р

^

ѵ

у

/ с * - . л*

ъ

” П

і

I T

Л0ЧОЙО«05ООМь

rtiwi*wu

</7»гчс'рі/0)(‘

Ооеяв-аоп/ѵ'тѵйо

iJDo’V'tme«'»

1GHL**LIJ.,''T0

а-г)в/прд7пот

Огртшчшлгль

/tocwnwnmoa

7сГ0'.‘гт "

Линейный0ЫХЯІ

r

tf /Л

-

95 -

Для

уменьшения временного разброса

, связанного

с

импульсов

амплитудным раэбросомѴот

детектора нейтронов , на выходе

прбобразователя

используется

амплитудный

компенсатор .

Прежде чем попасть

в анализатор

выходные импульсы пре

-

обраэоватеяя проходят

через линейные

ворота

( пропуска­

тель),

которые управляются медленной схемой совпадений .

Канал

медленных

совпадений служит

для

выделения

"ра

-

бочего

" конуса

нейтронов (

наличие импульсов в счетчи­

ке

а

-частиц)

и для

установления

порога регистрации

нейтронов

( уровень

дискриминации в

канале

детектора

нейтронов).

При пороге регистрации

5 Мэв

и

выше полное времен­

ное

разрешение

системы

составляло

2 нсек,

что

соответ­

ствовало

энергетическому

разрешению

около 900

кав

для

нейтронов с энергией

Ій Мэв.

Временной спектр нейтронов , рассеянных

на

ядрах се­

ры

на угол йй,6°

показан

на рис. ЙО,

В верхней части ри -

суика

стрелками

отмечено

положение

известных уровней

в

ядре

S 32 .

Хорошо выделен пик нейтронов , рассеянных при возбуж­

дении

уровня 2,2й Мэв. Справа от него расположен

пик

упругого

рассеяния

. Пик гамма-лучей

расположен

еще пра­

вее

( на

рисунке

не

показан)

. Дифференциальные сечения,

вычисленные по

этим

спектрам

, представлены

на рис. ЙІ.