Файл: Ядернофизические методы анализа и контроля технологических процессов [сборник статей]..pdf

деления ртути по НГКС скважин может дать вполне удовлетво­ рительные результаты для разведки на ртуть.

Учет фонового излучения повышает точность оценки ртутногооруденения. В работе рассматривается методика оценки фонового излучения по энергетическим интервалам, а также дифференциаль­ ного распределения концентрации ртути внутри пласта.

Получены формулы у-абсорбциометрии рассеянного излучения узкого моноэнергетического потока в геометрии жесткой колли­ мации излучения.

ЛИТЕРАТУРА

1.Г о р ш к о в Г. В. Гамма-излучение радиоактивных тел и элементы расчета защиты от излучения, М.—Л., Изд-во АН СССР, 1Г59.

НЕДЕСТРУКТИВНЫЙ ЭКСПРЕССНЫЙ АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

С ПОМОЩЬЮ АКТИВАЦИИ НА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦАХ

Широко распространенный нейтронно-активационный метод по­ зволяет определять содержание большинства элементов с чувст­ вительностью 10~7— 1(Н0%. Однако чувствительность определения содержания элементов А1, К, №, Мо при потоке тепловых нейтро­

50

нов 1013 ней\гр/см2-сек составляет 10- 6— 10~7, a Mg, Si, S, Са, Fe— 10~5— 10_6%. При их одновременном инструментальном анали­ зе эта величина еще ниже. Наиболее целесообразным для подоб­ ных элементов становится метод активационного анализа на заря­ женных частицах.

Существует несколько работ, в которых рассмотрены возмож­

определено по долгожизущим активным продуктам, получаемым при активации на протонах.

Реакции, приводящие к короткоживущим радиоизотопам, дают возможность проводить недеструктивный и экспрессный анализ, использовать большие интенсивности заряженных частиц, анали­ зировать легкоплавкие и летучие материалы; уменьшить влияние долгоживущих радиоизотопов, возникающих от основы и примес­ ных изотопов, а также сократить сравнительно дорогое эксплуа­ тационное время ускорителя. Тем не менее такой анализ прово­

на протонах [7]. Из рассматриваемых нами элементов определены S по радиоизотопу 32С1 ( Т =0,3 сек.), возникающему в реакции

32S (р, п) 32С1 [8], и А1 с помощью реакции 27А1 (d, р) 28А1 [9].

Мы исследуем методы недеструктивного и экспрессного анали­ за элементов с 1 2 < Z < 2 9 и Мо с использованием короткоживущих радиоизотопов, возникающих при облучении пучком протонов, дейтронов и ионов 3Не. При этом мы исходим из следующих тре­

51

Тогда из уравнения (1) получим

Чтобы получить выход у-квантов радиоизотопа, возникающего по данной ядерной реакции, надо умножить (3) на относительный вы­ ход у-квантов. Чувствительность активационного анализа на заря­ женных частицах выражается как

нельзя выразить аналитически, ее определяет экспериментально. Целесообразно измерять функции возбуждения реакций, из кото­ рых можно легко вычислить средние сечения илй выходы.

Изготовление и облучение мишеней. Тонкие мишени Mg, S, К,

Са, V, Сг, Мп толщиной 30 мг/см2 приготовлены из порошков MgO, К2СГ2О7, S, С а^О зЦ Ч Н гО , H V 03, Мп связыванием полистиролом с помощью дихлорэтана. Для снятия выходов изготовлены толстые мишени из тех же порошков, спрессованных в таблетки. Мишени А1, №, Мо представляли собой фольги толщиной 3,3 мг/см2, 40 мг/см2 и 50 мг/см2 соответственно.

Функции возбуждения измерялись методом стопки фольг. Тон­ кие мишени, между которыми вкладывались алюминиевые либо полистироловые фольги толщиной 3,3 мг/см2 и 10 мг/см2 соот­ ветственно, складывались в стопку и облучались протонами или дейтронами.

Облучение проводилось в вакууме на выведенном пучке 150 см

зависимости выходов энергия заряженных частиц понижалась с помощью алюминиевых и полистироловых фольг. Средняя интенсивость пучка через 10 мм коллиматор составляла 0,01.-т-0,1 мка, а время облучения------ 1 мин. Использовалась специальная ка­ мера активации, которая позволяла уменьшить промежуток вре­ мени между облучением и измерением д о ~ 1 мин. Стопка устанав­ ливалась в мишенедержателе, изолированном от корпуса камеры активации и ионопровода и служащем цилиндром Фарадея.

Измерение и мониторирование пучка и детектирование. Интен­ сивность пучка измерялась интегратором тока. При облучении про-

52

тонами в качестве дополнительного монитора использовалась медная фольга.

Наведенная активность радиоизотопов регистрировалась полу­ проводниковым детектором (GeLi) с рабочим объемом 27 см3. Д е­ тектор подключался через зарядочувствительный предусилитель и усилитель-экспандер к многоканальному амплитудному анализато­ ру АИ-4096, что позволяло получить разрешение 6 кэв на линию 1330 кэв 60Со. Анализатор разбивался на 16 групп по 256 каналов, информация в которые набиралась по мере их заполнения. Таким

образом, в стопке можно было одновременно облучать 16 фольг. Время измерения активности каждой фольги составляло 20-^60 сек.

Активация на протонах. Реакции, протекающие под действием протонов на ядрах Сг, N1, Си, Мо и приводящие к короткоживущим радиоизотопам, приведены в таблице. На рис. 1 представлены функ­ ции возбуждения и зависимости средних сечений этих реакций от энергии. Функция возбуждения реакции 63Cu(p, п) G3Zn (рис. 1, 1) хорошо изучена [10] и была измерена нами от порога до 18 Мэе

53

Оптимальные энергии оолучения, чувствительность анализа и пределы обнаружения элементов с помощью ядерных реакций

Активация на