Патент ссср 405451
Иллюстрации
Реферат
I Всесоюзная
О и иЖЙЙ -"Й-и е 405451
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 27.08.68 (21) 1267159/26-25 (51) М. Кл. G Oln 23 22 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (32) Приоритет
Опубликовано 15.04.?4. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 20.09.74 (53) УДК 550,835(088.8) (72) Ав.nð изооретсния (71) Заявитель
В. Т, Тустановский
Государственный научно-исследовательский и гроектный институт редкометаллической промышленности (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА
Сечение, мбарн
Энергия т-квантов, Мэв
Ядро
С12
4,43
3,8
4,6
5,0
6,13
7,1
3,8
4,9
5,4
6,3
6,9
Q16
То же
АР7
То же
20
Изобретение относится к области технической физики, а именно к нейтронно-активационному анализу и может найти применение на предприятиях цветной и черной металлургии, химической промышленности.
Известный способ определения содержания углерода с помощью облучения образцов быстрыми нейтронами основан на регистрации у-квантов, сопровождающих неупругое рассеяние быстрых нейтронов на ядре С".
Пр и этом детектор излучения включается одновременно с нейтронным импульсом или через доли микросекунды после его окончания.
Время регистрации у-излучения, сопровождающего неупругое,расоея ние нейтронов, ограничено, так,как, спустя несколько микросекунд после окончания нейтронного импульса, начинают регистрироваться у-кванты радиац ионного захвата, что существенно увеличивает фон детектора, а, следователь но, уменьшает чувствительность о пределения.
Кроме того, большой фон объясняется тем, что процесс,неупругого рассеяния быстрых нейтронов на ядрах элементов, входящих в соста в исследуемых материалов, также сопровождается испусканием у-ква|нтов с близкими энергиями. Ниже приведены сечения образования у-квантов, сопровождающих,неупругое рассеяние нейтронов с энергией 14 Мэв па трех ядрах С12 Ои АР7
Как видно из приведенных данных, энергия у- квантов,,сопровождающих процесс неупру25 гого рассеяния быстрых нейтронов на ядрах
О" и АР близка к 4,43 Мэв — энергии дква нтов на ядре С". Вследствие этого такой способ применяют лишь для ионтроля материало в с высок им содержанием углерода,,например углей.
405451
Предмет изобретения
Составитель И. Трофимова
Редактор T. Рыбалова Техред Е. Борисова Корректор Т. Хворова
Заказ 2460/4 Изд. № 1510 Тираж 651 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Цель изобретения — |разработка чувствительного и точного способа быстрого определен ия содержания углерода в металлах, .аплавах, органических материалах и т. д.
Это достигается путем уменьшения фона детектора за,счет измерения излучения изотопа В"- — продукта реакциями С" (n, р). Период полураспада изото па В" равен 20 мосек, энергия излучения Ез Maze = 13,4 Мэв, Е„= 4,43 Мэв. Таким образом, п ри регистрации активности изотопа В" в IIIðoìåæóòках между импульсами Д вЂ” Т вЂ” нейтро|нов можно полностью исключить влияние у-квантов радиационного захвата IHBHiTpoHoB.
Способ,состоит в следующем.
Облучают исследуемый материал быстрыми Д вЂ” Т вЂ” нейтронами в течение не скольких миллисекунд, выдерживают 10 — 60 мсек между окончанием:нейтронного импульса и включением детектора, измеряют активность изотопа В" в течение 20 — 60 сек, подают новый нейтрoHIHbIH импульс и т. д.
Согласование работы импульсного,генератора Д вЂ” Т вЂ” нейтронов и детектора осуществляется c помощью электронного синхронизирующего устройства. Величина задержки выбирается из условий, получения максимума отношения: .полезный сигнал — фон и зависит от исследуемого и конструкционного материалов. При использовании в качестве конструкционiнoг матер|иала висмута, характеризующегося очень н изкой активационной способностью на быстрых, нейтронах, величина задержки должна составлять 20 — 40 мсек. При этом активность изомера В1зоз " уменьшается в 2 — 2" раз, а активность В" — всего в 2 — 4 раза.
Величина длительности нейтрон ного импульса определяется периодо м полураспада изотопа В" и для достижения максимальной чувствительности о пределен ия углерода долж5 на .составлять несколько периодов полураспада, Время анализа зависит от требований технологии производства (1 сек или более).
Устройство, работающее по предлагаемому спосо бу, предварительно прадуируют по мате10 риалу с известным содержанием углерода, Расчет по формуле активации при длительности iHpHtpoHHoI импульса 40 мсек, выхода нейтронов б)(10" н/сек, величине сечения реакции С" (n, р) В" 10,мбарн, эффективности
15 детектора 10%, весе образца 10 r показывает, что iIIoyor чувствительности определения углерода:ниже, чем 10-"/о, порог реакции С" (n, р) В" составляет 13,6 Мэв. Сечение реакци и быстро растет с увеличением энергии ней20 тронов и в области Е„= 16 Мэв (энергия дейтонов, бомбардирующих тритиевую мишень, 600 IK3B) составляет по данным Крегера и
Керн 10 мбар н, по результатам других исследова|ний — 20 — 30 мбарн.
Способ о пределен ия содержания углерода путем облучения исследуемого материала
30 быстрыми нейтронами с последующим |измерением наведенной активности, о т л к ч а юшийся тем, что, с целью повышения эксггрессности, чувствительности и точ ности анализа за счет уменьшения фана детектора, из35 меряют активность изото па В з — .продукта реакциями С" (и, р), в промежутках между нейтронными импульсами.