Способ регистрации осколков деления ядер элементов Советский патент 1976 года по МПК G01T1/00 

Изобретение относится к области экспериментальной физики и может быть использ вано при идентификации новых изотопов и элементов. Известно, что пучки ионов Cf« , 26- 32 36 а также ио- нов Хе . применяются в экспериментах по синтезу далеких трансурановых элементов, При этом идентификацняновых йзотЬпор и элементов основана на регистрации их спонтан- ног о деления (среднее значение атомного номера осколка5|; 50) в условиях фона бом бардирующих частиц вплоть до ионов крипто Дискриминировать следы- осколков деле-ния новых элементов от фоновых следов толь ко с помощью существующих диэлектрических детекторов не представляется возможным, так как даже наиболее низкочувстви- тельные диэлектрические детекторы - торит, топаз, гиперстен,- диопсид, оливин - имеют порог чувствительности в области атомных номеров2 2Oi.22. nosTONiy одной из основ. ных проблем при 1регист)ации осколков элементов является устранение фона 6o fбардируюших частиц. Известен способ регистрации осколКОв деления элементов с помощью диэлектричеоких детекторов, включающий, с целью устранения фона, контролируемый отжиг следов тяжелых ионов и осколков деления. Этот способ был разработан для слюды мусковит в качестве чувствительного элемента Детей тора (порог выявления сле;цов в мусковите лежит в области 2 Ю), Согласно этойу способу, слюда мусковит, облученная тяжелыми ионами и осколками, подвергается отжигу при температуре 4ОО-45О С в течение нескольких часов. Это приводит jnjjaKтически к полному устранентда непроявленных следов ионов вплоть до ионов ванадия. Однако фоновые треки ядер с 2,24 либо не устраншотся совсем, либо происходит отжиг одновременно и следов от осколков деления. Таким образом, контролируемый (при указанных условиях) отжртг слюды кгуСКОБИТ не устраняет фона протяженных СЯРДОВ ионов с атомным номером 29-24. Целью изобретений является устранение фона следов атомных ядер с 24-36 при одновременном выявлении следов осколков деления, Со1ласно изобретению, поставленная цель; 5 достигается за счет, того, что в качвстве чувствительного элемента выбирают криста;. лическое вещес гво, noporoBaii чувствитель-ность которого лежит в. области атомных номеров т; от 14-15 и выше, причем это вечю шество, после облучения его тяжелыми ион. ми и осколками, отсжнгают при температуре. , составляюшей 9О-95% от температуры, не- i обходимой для отжига следов осколков деле ния в Веществе, выбранном в качестве чсувстЦб в ительного элемента детектора. Способ реализуется следующим офазом, Детекторы с тувствительными элементами, выполненными из полевого шпата, пиро ксена, ошвика, синтетической слю., кварца и т, д,, облучали ускоренным тяжелыми 15- 18 ионами 30 32 Ми, Ре 25 26 36и ионами 136 также осколками деления Энергия ускоренных ионов 5-7 Мэв на нуклон. Детальное исследование порога выявления следов тяжелых ионоа показало, что наибольшу чувствительность имеют попевьЕ шпаты, фторфдогопит, а также кварц - noiDo выявления следов лежит в области ионов кремния фосфора -« сера. Диопсид, гипер- стен, торит имеют порог регистрации в об ласти ионов аргона - кальайя. блгшнн, топаз регистрируют ионы I начинаяic титана, ,Таким образом, Все эти детекторы имеют чувствительности существе1шо бо лее низкий, чем у детектора из слюды мусковита, в кохором регистрируются ионы неона (-2 ГО). . Далее MBHeftaia, облученные ускоренны ми тяжелыми иоиами, отжигали в течение 1-1ООО час при различных фиксированных температурах вплоть jдо температуры полнее го устранения следов осколков деления. Для выявленияследов тяжелых ионов ipocne от- йсига кристаллы повторно облучали ионами / К f , Хе перпе1вдикулярно поверхности и по подвергали травленшо в растворах химически активных вешеств. В результате выявили следы тяжелых ионов в объеме кристалла и получили значения травимой длины сле дов тяжелых ионов в зависимости от температуры и времени отжига. Эти опыты показали, что избирательный отжиг приводит к повышению порога выяв ления и последующему полному устранению следов тяжелых ионов с во Bce исследовашгых кристаллах, а также к нек-; торому сокращению длины слецов ионов которые использовались для Mivffi 54тации треков осколков спонтанного деления ядер (не более, чем на 20-25%),- Для минералов оливина, диопсида, фторфлоготдца температура., при которой происходит избирательное устранение слсаов екорешгых ионов вплоть ди криптона составляет 9СЦ95%-: от температуры отжига следов осколков де(а также следов ионов ксенона ления ), Время отжига при этих услойи- Хе 54« ях составляет 4-48 час. П р И м е р , На фнг,„1а, б пре цитавла- ы следы ионов криптона и ксеш)на э1-1ерги-«. й 1- Мэв на нуклон в слюде (фторфяоготит), шода на фиг 1, а подвергалась контролнуемому отжигу при температуре 56О.2 С 14 ас, слюда на фиг. 1 б - онтрольная. Как следует из фиг. 1, а, б, отжиг в конт ролируемых услоБияк приводит к полному - странению следов ионов криптона, при зтом лина следов ионов ксенона сокращается не более чем на .от первоначальное. Необходимо подчеркнуть, что свойство . 1зательного отжига следов ионов с является общим для кристалт1ческих детек- торов с пороговой чувствительностью S области от ионов кремний-фосфора и выше. В этом случае эффект насыщения зоны яефек-тов, создаваемых ионами вплотьдо крипто- на, не играет существенной роли, что д& лает возможным избирательный отжиг непроявленных треков таких ионов при одно- временной регистрации следов; ионов в , точной области (.). В сльоде мусковит область насыщения находится в районе ионов xpo ia-марганца, что делает невозможной дискриминацию оскоя ков деления при фоне таких частиц. . Эффект контролируемого сокраш.ения.алин следов тяжелых аенов может быть применен для дискриминации следов тялдалых ионов в минералах из метеоритов, что поз- во/дат выбирать кристаллические детекторы для опытов по синтезу далеких. ipaHcypatio- вых элементов в реакциях с ионами от ганца до криптона, Формула и 3 о б р е 1- е н и я Способ регистрации осколков деления ядер элементов с помошыо диэлектрическик .детекторов, включающий облучение детекто ; рй тяжелыми ионами и осколками и после-.