V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Spektrometrie neutronů
Měření energií, neboli spektrometrie neutronů, obtížnější než záření gama beta.cz/DetekceSpektrometrie.
q Metoda jaderných reakcí neutrony při vstupu určitých jeder vyvolávají jaderné reakce (viz §1. Toto jádro pak při své radioaktivní přeměně vysílá ionizující záření γ),
které detekuje.3),
při nichž emitováno ionizující záření jež detekuje.RNDr. Tímto způsobem lze měřit spektra jen pomalých neutronů, řádově jednotky eV. Měřený svazek neutronů prochází rovnoběžně
s osou hřídele štěrbinou prvního kotouče jsou pohlcovány druhým kotoučem výjimkou těch neutronů, jejichž rychlost
je taková, druhémi kotouči dorazí době, kdy mohou volně projít posunutou štěrbinou druhého kotouče.
Vysokou detekční účinnost pro neutrony scintilační detektor krystalem tvořeným LiJ(Eu),
přičemž lithium vysoce obohaceno isotopem 6Li; tento detektor spektrometrické vlastnosti
(viz níže). Plynulou změnou úhlu
mezi svazkem neutronů krystalem goniometru nám naměřené četnosti detektoru neutronů dávají
úhlovou distribuční křivku, níž stanoví spektrum.)
se např. Lze použít již zmíněný
scintilační detektor 6LiJ(Eu), kde neutrony při reakci (n,α) přenášejí scintilátor energii 4,78MeV energii
přilétajícího neutronu, která amplitudovou analýzou výstupních impulsů fotonásobiče stanovit rozlišením cca
10% (při energii 5MeV). mechanický selektor.3).htm (42 54) [15. Konkrétní metodika měření radioaktivity vzorků záleží několika okolnostech
http://astronuklfyzika.
Spektrun něco rychlejších neutronů měřit pomocí jejich Braggova rozptylu krystalové mřížce.
Pro měření spekter rychlých neutronů použít odražených protonů, jejichž energie měří proporcionálním
nebo scintilačním detektorem, popř. povrch anody G. Tvoří dva kotouče látky silně pohlcující neutrony (z
kadmia), upevněných otočné hřídeli. Nejčastěji používají reakce: 10B(n,α)7Li, 4He(n,
p)3H, 6Li(n,α)3H, 113Cd(n,γ)114Cd. Krystalové spektrometry neutronů jsou vhodné pro energie
v rozmezí cca 0,1-100 eV.10.7... Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Detekce neutronů
Jelikož neutrony nemají elektrický náboj nemohou samy přímo ionizovat, pro jejich detekci
potřeba využít procesů interakce, při nichž vznikají sekundární nabité částice, které již mají
ionizační účinky mohou být detekovány. Pomalým neutronům odpovídá vlnová délka řádově stejná jako vzdálenost atomů krystalech.
2. Např.
q Metoda aktivace založena tom, zachycení neutronu neaktivním jádrem může vést ke
vzniku radioaktivního jádra. nanáší tenké vrstvě elektrody ionizační komory. Změnou frekvence otáček hřídele postupně propouští neutrony různých rychlostí, jejich četnost
se počítá neutronovým detektorem tak změří jejich rychlostní spektrum, něhož odvodí spektrum
energetické..2008 12:15:07]
.
q Metoda štěpení využívá toho, neutrony způsobují při vstupu těžkých jader (urany a
transurany) jejich rozštěpení, přičemž vznikají silně ionizující fragmenty (viz §1. Proporcionální detektor pro neutrony plní fluoridem bóru BF3, který vysoce
obohacený izotopem 10B. trubice pro neutrony nanesena vrstva kadmia. Kotouče mají obvodu řadu stejných radiálních štěrbin, jejichž poloha je
u druhého kotouče velmi malý úhel posunuta oproti kotouči prvnímu. měřením délky stopy protonu jaderné emulzi. V
důsledku korpuskulárně-vlnového dualismu neutron hmotnosti kinetické energii chová jako vlna vlnové
délce h/(2mnE)1/2. Pro
danou frekvenci otáček hřídele, vzdálenost kotoučů úhlový posun jsou propouštěny neutrony jen úzkém
rozmezí rychlosti..
Na takové mřížce mohou neutrony rozptylovat Braggovým odrazem (podobně jako paprsky X): určitého úhlu
mezi rovinou mřížky směrem dopadajícího svazku odráží neutrony jen jedné energie. Měření radioaktivity vzorků (in vitro)
Jedním nejčastějších druhů radiačních měření měření radioaktivity vzorků již jedná vzorky
v medicíně biologii, vzorky životního prostředí, vzorky odebírané různých míst
průmyslových systémů. Při praktické realizaci příslušné "terčíkové" materiály implantují
přímo detektorů, aby vznikající sekundární ionizující záření mohlo být bezprostředně
detekováno. Pro změření spektra
pomalých neutronů používá tzv. Pro detekci neutronů využívají především následující metody:
q Metoda odražených jader využívá srážek (pružných interakcí) rychlých neutronů lehkými
jádry, především jádry vodíku (protony), které jsou při srážkách urychlovány vyvolávají pak v
látce ionizaci mohou být pak detekovány obvyklými detektory.-M. Štěpný materiál (
