Способ нейтронного количественного анализа элементного состава вещества Советский патент 1982 года по МПК G01N23/00 G01V5/00 

Изобретение отпоситея к радиометрическим еиособам определения содерл ании элементов в пробах вещества, оеЕюванным на измерении интенсивности гамма-квантов радиационного захвата медленны. нейтронов в исследуемом образце. Оно может быть применено для экспрессного количественного определения элементов, обладаю1ЦИХ резонансным характером зависимости еечения поглощения нейтронов от энергии.

Известен способ определения железа в образцах руд, заключающийся в том, что образец помещают на торцовую поверхность цилиндрического парафинового замедлителя с заключенным в нем изотопным нейтронным источником и производят непрерывную регистрацию интенсивности жесткого захватного гамма-изллчення железа сцинтилляционным детектором, размещенным над образцом. Интенсивность этого излучения сопоставляют с калибровочной кривой, составленной по результатам аналогичных измерений с использованием образцов известного содержания железа, и тем самым определяют количественное содержание этого элемента. Однако известный способ обладает ннзкой селективностью.

ментов и повыщения точности аналнза, исследуемое вещество помещают в среду тяжелого (например, евинец, железо) замедлителя и облучают его импульсным потоком быетрых нейтронов и спустя некоторое время после каждого нейтронного импульса регистрируют интенсивность импульсного захватного гамма-излучения и вещеетва. Время регистрации выбирают

таким образом, чтобы быстрые нейтроны успели замедлиться до энергии резонансного поглощения определяемого элемента. Длительность нейтронного импульса доллчна быть короче минимального временного

интервала между пиками импульсного захватного гамма-нзлучения присутствующих в веществе элементов.

Таким образом, в предлагаемом способе используется явление резонансного поглощения в анализируемом веществе нейтронов определенных энергий, что становится возможным в результате применения тяжелого замедлителя имп льсного источника нейтронов и временной селекции захватного

гамма-излучения.

В качестве импульсного источника нейтронов может использоваться импульсный генератор нейтронов, либо импульсный реактор на быстрых нейтронах. Использоваронах нецелесообразно из-за большой длительности импульса. Поскольку выход иен тронов меняется от имнульса к имнульсу, то соответствующие флуктуации будут наблюдаться и в выходе захватного гаммаизлучения из анализируемого образца. Для того, чтобы исключить эту неонределенность, Т1елееообразио относить нитенсивность захватного гамма-нзлучения, измеренную датчиком гамма-излучения, к скорости счета, зарегистрированной счетчиком медленных нейтронов за этот же интервал времени. Построив серию калибровочных кривых, представляющих зависимость отношеиня ннтенсивностей гамма- и нейтронного излучения от содержання резонансных поглотителей, можно с их помощью проводить анализ иа различные элементы, обладающие нейтронными рсзонансами.

По нредлагаемому способу можно определить элементы, нмеющие высокие резонансные параметры, а именно: родий, палладии, серебро, индий, сурьму, цезий, тантал, вольфрам, рений, нриднй, плaтин5 золото, уран и больщннство редкоземельных элементов.

274859

4 Формула изобретения

Способ нейтронного количественного анализа элементного состава вещеетва нутем облучения носледнего потоком нейтронов н последующей регистрации интенсивности захватного гамма-излучения, отлич а ю щ и и с я тем, что, с целью повыщения селективиости анализа, вещество пометцаюг

в среду тяжелого замедлителя, напрнмер свинца нли железа, который затем облучают нмнульсным нотоком быстрых нейтронов, и с задержкой иосле каждого нейтронного импульса регистрируют интенсивиость

импульсного захватного гамма-излучения облученного вещества, причем задержку выбирают равной времени замедления быстрых нейтронов до энергии резонансного поглощения оиределяемого элемента, а д,тнтельность нейтронного импульса не должна превыщать минимального временного интервала между никами импульсного захват1ЮГО гамма-нзлучения нрнсутствующих в лен естве элементов.