Негізгі əдебиет 1 нег. [70-98], 2
нег. [123-144]
Қосымша əдебиет 1 қос. [194-198]
Бақылау сұрақтары:
1. Ұңғыманы зерттеудің нейтрондық əдістерін атаңыз.
2. Жылулық нейтрондардың тіркелетін қарқындылығы неге байланысты?
3. ИНК қандай мəселелерді шешуде қолданылады?
4. НГК көрсеткіштеріне қандай факторлар əсер етеді?
5. Қиманы НГК əдісі тау жыныстарының қандай қасиетіне байланысты бөледі?
10 дəріс. Импульсті нейтронды əдістер (ИНƏ). ИНГК жəне ИННК
нəтижелерін интерпретациялау мен өңдеу, əдісті жүргізу əдістемесі
Бұл əдісте тау жыныстарын жылдам нейтрондардың қысқа
толқындарымен сəулеленендіріп жəне олардың қоршаған ортамен өзара
байланысын зерттейді.
Сəулелендіру көзі ретінде, негізгі бөлігін «дəнекерлегіш» нейтрон
түтікшесі құрайтын, нейтрондардың ұңғымалық генераторы қолданылады
(10.1сурет). Бұл түтікшелер төменгі қысымда 0,02-0,05 Па дейтеримен
толтырылған шыны балоннан тұрады. Түтікшенің ішіне бір жағынан катод
орналастырылады, екінші жағынан тритиймен қаныққан титанды
мишеньі
бар
жоғары вольтты электрод орналастырылады. Жоғары вольтты электродқа
150кВ теріс кернеу беріледі. Катод пен жоғары вольтты электрод арсында
жүздеген В оң кернеу түсірілетін жартылай анод орналасады. Түтікше
сыртында анод айналасында индуктивті катушка орналасады.
44
10.1 сурет – Генератор құрылысы
Катодпен эмиссияланатын электрондар анод өрісімен үдейді жəне
түтікшедегі дейтери атомын иондайды. Анодтың электростатикалық өрісінің
жəне катушка индуктивтілігінің мангиттік өрісінің бір уақыттағы əсері,
электрондарды спираль бойынша қозғалысқа түсіреді, бұл олардың жүру
жолын ұзартады жəне иондалу əсерін күшейтеді. Оң зарядталған дейтери
иондары жоғары вольтты теріс өріспен бір-біріне тартылып, тритиймен
қаныққан мишеньді жарады. Ядролық реакция нəтижесінде 14МэВ дейінгі
энергиямен нейтрондар ағыны түзіледі. Нейтрондардың шығуы -10
6
- 10
9
нейтр/с. Ағын ұзақтығы анодқа кернеу беру уақытымен байланысты жəне ол
10-нан 20мкс дейін.
Нейтрон импульсiнiң ұзақтығы Дг–мен, ал импульстар арасындағы уақыт
интервалы –
т
мен белгіленеді
.
Импульстар жүрісінің жиілігі - 10 нан 500 Гц-ке
дейін. Импульстер шыққаннан біраз уақыттан кейін, бөгелу уақыты аталатын
г
3
, нейтрондар ағынының тығыздығын немесе ∆τ
өлш
өлшеу уақытының
интервалының ортамен əрекеттесуін зерттейді.
10.2 сурет - Импульсті нейтрон каротаж кезінде баяу нейтрондардың тығыздығын
өлшеу графигі
∆τ
өлш
тұрақты кезінде бөгелу уақытын өзгерте отырып нейтрондардың
тығыздық тəуелділігін (жылу жəне жылу үсті) немесе радиациялық γ-
сəулеленудің бөгелу уақытының қарқындылығын алуға болады. Осылайша
45
ИНК энергетикалық кеңістікті зерттеп қана қоймай, сонымен қатар ортада
нейтрондардың уақытша тарлуын анықтай отырып, жыныстардың нейтронды
табиғатын терең зерттейді. Импульсті сəулелену кезінде баяу жəне жылу
нейтрондардың диффузиясының басылу процесстерi, басқаша айтқанда,
бөгелуді уақытқа байланысты бөлек зерттей алады. 10.2 суретте көрсетілгендей
жылу нейтрондардың тығыздығының ағыны, жылдам нейтрондарың бəсеңдiк
есебiнен жəне 10-100 мкс дейін максимумға жетеді, содан соң жылу
нейтрондары ұңғыманың өстерiн бойлай сіңіре отырып, ұңғымадан қабатқа
жұтылады. Олардың саны мына заңдылық бойынша кемидi:
(10.1)
мұндағы τ
n
- жылу нейтрондарының орташа өмір сүру уақыты (бəсеңдеу
уақытынан жұтылу уақытына дейін).
Жылдам нейтрондардың (10-10
2
мкс) басылу уақыты бəсеңдету қасиетін
сипаттайды, яғни тау жыныстарының сутек құрамы, ал жылу нейтрондарының
диффузия уақыты (10
2
- 10
4
мкс) сутек құрамымен де жəне жылу нейтрондарды
қармау (мысалы қабат суында Cl болуы) сипатталады. Импульсті нейтронды
каротаждың мынандай түрлері болуы мүмкін: ИННК-НТ, ИННК-Т, ИНГК жəне
ИНГК-С (ГИРЗ спектрометрмен). Көбінесе ИННК-Т түрі қолданылады.
Достарыңызбен бөлісу: |