Камеры деления

Камеры деления – ионизационная камера, электроды которой покрыты тонким слоем вещества, которое может делиться под воздействием нейтронов. Для регистрации нейтронов используется деление тяжёлых ядер. При делении образуется два осколка, Суммарной энергией от 150 до 170 МэВ. Данные осколки попадают в ИК, производят ионизацию, => возникает импульс тока. При этом число импульсов ~ плотности потока нейтронов. Измерив ток, можно получить величину плотности потока нейтронов. Реакции деления идут под действием нейтронов любых энергий => энергия деления практически не зависит от энергии нейтронов. => при помощи камер деления нельзя определять энергию нейтронов.

Импульс тока от осколков деления >> продуктов реакции с B, Li, He => их легко регистрировать, не нужны мощные усилители, упрощается схема регистрации

Кроме осколков деления, ионизацию могут вызвать γ и α-распады (шумовые импульсы). Но импульс от осколков деления >> γ и α, поэтому, используя дискриминатор, можно почти полностью избавиться от фона, создаваемого γ и α.

Дискриминатор – обрезает все импульсы ниже какого-то значения. Камеры деления почти бесфоновые.

Эффективность регистрации камеры деления определяется так же, как и эффективность регистрации счётчика, покрытого бором. Если слой вещества очень тонкий, то , где х – толщина слоя, σ – сечение, n – концентрация. Если слой вещества «толстый» (больше, чем пробег заряженных частиц в нём), то , R – средний пробег частиц в веществе.

……………. – первой строчки на скане не видно

Сечение деления тепловыми нейтронами для естественного U: σ => ε , << эффективности регистрации борного счётчика.

Для электродов используют обогащённый уран для увеличения эффективности регистрации. Иногда монтируют несколько электродов с делящимся веществом. Но много U – плохо, поскольку возможны наложения импульсов от фоновых α. Большой слой тоже нельзя, так как начинается самопоглощение продуктов деления.

К.д. разделяют по чувствительности:

· высокочувствительные, измерение потоков нейтронов от 1 до 10⁵ см^-1с^-1

· среднечувствительные, от 10⁵ до 10¹⁰ см^-1с^-1

· низкочувствительные от 10¹⁰ до 10¹³ см^-1с^-1

Работают в импульсном и токовом режимах

Токовый режим: измеряют средний ток (в этом режиме работают камеры низкой чувствительности)

Для регистрации тепловых нейтронов используют камеры с напылением ²³⁵U (0,7% от ²³⁸U). Для регистрации быстрых нейтронов (E_n > 25 МэВ) камеру покрывают слоем Bi, который делится от таких нейтронов. Можно использовать камеры с ещё большим порогом деления (Pb, Tl, Pt) для того чтобы оценить границу энергетического спектра нейтронов.