Файл: Прикладная спектрометрия с полупроводниковыми детекторами..pdf

'ческие a -источники, содержащие 226Ra и 228Th [78]. Особенность этих а-источников в том, что все дочерние продукты распада радия и тория, в том числе и эманпрующне, благодаря специ­ альной технологии изготовления удерживаются в источнике. Такие а-псточнпкн испускают моноэнергетнческпе а-частицы в

а-излучеиия неэманирующего источника 228Th с дочерними про­ дуктами его распада *.

ления основных спектрометрических параметров ППД, исполь­ зуемых в а-спектрометрии [29, 79].

Определение изотопного состава проб с малой удельной активностью. Высокая стабильность работы ППД во времени открывает определенные перспективы их использования для измерения различных а-излучателей малых активностей и при регистрации потоков излучения низких интенсивностей. Обосно­ ванность применения ППД для низкофоновых длительных из­ мерений обусловливается также тем, что составные части ППД изготавливают из материалов, в которых практически отсутст­ вуют естественные радиоактивные материалы. Действительно,

146

§

.легких элементов (суммарное содержание примесных элементов находится па уровне 10-8-=-1(Н2), которые радиоактивны.

Напыляемое золото может иметь следы урана, но содержа­ ние золота в ППД составляет в худшем случае около 100 мкг, поэтому вклад излучения следов урана в собственный фон ППД пренебрежимо мал.

Конструкционные элементы ППД (корпус, контакты и др.)

сколько увеличенный уровень скорости счета фоновых импуль­ сов по сравнению с расчетными оценками [80] можно объяснить регистрацией космического излучения и излучения, обусловлен­ ного наличием естественной радиоактивности в конструктивных материалах экрана и электроннофпзической аппаратуры. По-

.лученные данные по собственному фону ППД находятся в хо­ рошем согласии с результатами работ [81, 82]. Эти предпосыл­ ки обусловили применение ППД в тех случаях, когда необхо­ димо измерять а-излученне радиоактивных проб низкой ак­ тивности.

Одна из задач, решаемых с использованием спектрометриче­ ских ППД, — измерение «возраста» (радиометрическое датиро­ вание) геологических образцов.

В работе [81] описывается методика определения возраста осадочных океанических пород, основанная на спектрометрии a -излучения. Возраст осадочных пород определяют по соотно­ шению интенсивностей а-лнний, испускаемых изотопами тория (230Th’232Th). В отличие от ранее используемых методов хими­ ческого и так называемого метода а-, (5-счета описанная про­ цедура обеспечивает более достоверное определение «возраста»

•осадочных пород. Для приготовления необходимых проб не требуется проводить операции химического обогащения и т. д.

234и/238и [83, 84]. Для определения изотопного содержания пс-

.148

тов в пробах, с которыми проводятся элементарные химиче­ ские манипуляции, доступные большинству лабораторий.

Использование спектрометрии заряженных частиц для опре­ деления параметров нейтронных потоков. Вопросу спектромет­ рии потоков нейтронов посвящена гл. 7. В данном разделе остановимся лишь на применении методов спектрометрии заря­ женных частиц для определения плотности потоков нейтронов.

В некоторых случаях кремниевые поверхностно-барьерные ППД удобны для измерения характеристик нейтронных полей из-за своих малых геометрических размеров, высокой стабиль­ ности, хорошего энергетического разрешения и малой чувстви­ тельности к (3- и у-излученню. Действительно, вследствие не­ большого порядкового номера {Z—14) кремний является прак­ тически комптон-рассеивателем для энергий у-квантов более 60 кэВ. При толщине чувствительной области ППД 50 мкм, до­ статочной для полного торможения а-частиц с энергией 9 МэВ,. созданные электроны будут терять в ней в среднем около 40 кэВ. Очевидно, при интенсивном у-фоне на разрешение ППД

10й нейтрон/см2) ограничивает использование ППД в блоках детектирования нейтронов, в особенности при внутриреакторных измерениях. Поэтому при разработке блоков детектирова­ ния для регистрации потоков нейтронов в активной зоне реак­ тора необходимо принимать меры, обеспечивающие работоспо­ собность ППД в течение требуемого времени эксплуатации. Наиболее простой и целесообразный способ удовлетворения этому требованию в таких блоках детектирования — это выне­ сение ППД из области интенсивных нейтронных потоков. Для получения информации о плотности нейтронного потока реги­ стрируется вторичное излучение мишени-конвертора, например,.

150

из делящегося под действием нейтронов вещества [89—91]. При этом для снижения энергетических потерь вторичного излуче­ ния (осколков деления) ППД и мишень-конвертор помещают в вакуумированную трубу (ме­ тод длинной трубы) [86—88] (рис. 3.10).

никающих при конкурирующих реакциях [протоны и тритоны из реакции D (d, р)Т].

В этой связи исследовали возможности определения выхода нейтронов из реакций (D, D) и (D, Т) в мишенях промышлен­ ного изготовления с помощью кремниевых поверхностно-барь­

151