Вопрос по нейтронам и некоторым реакциям

 

au

   
★★
У вольфрама пять изотопов — W-180, 182, 183, 184, 186. Как с помощью рентгена или нейтронов обнаружить наличие и измерить количество любого из изотопов вольфрама в объёме золота? XRF только поверхность видит, так что не подходит. Источник нейтронов + гамма-спектрометр? Какие-то пластиковые индикаторы? Что-то ещё такое есть?

Вот например, реакции W + n дают какие-то характерные излучения? Они будут видны гамма спектрометром свозь золото?
W-184 + n -> W-185 -{75 дней}-> Re-185 (433keV b-)
W-186 + n -> W-187 -{24 часа}-> Re-187 (1311keV b-, 625keV b-, 685keV g, 480keV g, 72keV g, 61keV x)

Какие параметры первой реакции (W-184 + n)? Энергия нейтрона и возможность такой получить из трубки. Удобный моноспектр по-моему, а не куча всего..

Любые другие излучения (релаксационные гаммы,..) при захвате нейтрона каким-нибудь из изотопов вольфрама есть?

Физики, ткните носом пожалуйста.
 3.5.63.5.6
EE Татарин #28.03.2012 19:46  @au#27.03.2012 15:29
+
+2
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Для начала по селекции и активации.

По сечениям захвата исчерпывающие документы.
Для вольфрама (все стабильные изотопы): http://www.ippe.ru/podr/abbn/libr/pdf/74w.pdf
Для золота (весь стабильный изотоп :)): http://www.ippe.ru/podr/abbn/english/libr/pdf/79au.pdf

Можно видеть, что золото очень плохо захватывает быстрые нейтроны. Сечения упругого рассеяния в золото-вольфрамовой смеси тоже невелико, а потеря энергии на столкновение - мало. То есть, это очень плохие замедлители.

Быстрые нейтроны 14.3МэВ (от Д-Т источника) обеспечат достаточно высокую избирательность по элементам. В лабораторных условиях это вполне доступные нейтроны (от миллиона за импульс - легко, а так и 10E12 есть). За приемлимое время (скажем, 100 секунд) можно сделать 50-200 импульсов, это ещё два порядка вверх по количеству нейтронов. 10барн - это, конечно, мало, но не так чтоб уж очень.

Раз с избирательной активацией проблем нет, остаётся вопрос с детектированием гаммы.

au> Вот например, реакции W + n дают какие-то характерные излучения? Они будут видны гамма спектрометром свозь золото?
Да и условное да. Золото, как и вольфрам и свинец - очень хорошая защита. Вопрос в размере слитка и времени набора статистики.

au> W-184 + n -> W-185 -{75 дней}-> Re-185 (433keV b-)
au> W-186 + n -> W-187 -{24 часа}-> Re-187 (1311keV b-, 625keV b-, 685keV g, 480keV g, 72keV g, 61keV x)
Почему вольфрам-184? НЯЗ, стабильных два: 182 и 186.
Вот, например, распад вольфрама-187


Очень интенсивный пик 475кэВ, сантиметр золота ослабит его (на глаз) раз в 10-30, но проблемой это не должно быть.
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  17.0.963.7917.0.963.79
Это сообщение редактировалось 28.03.2012 в 20:00
AU au #28.03.2012 20:12  @Татарин#28.03.2012 19:46
+
+1
-
edit
 

au

   
★★
Татарин> Раз с избирательной активацией проблем нет, остаётся вопрос с детектированием гаммы.

Татарин> Да и условное да. Золото, как и вольфрам и свинец - очень хорошая защита. Вопрос в размере слитка и времени набора статистики.

Толщина килограммового несколько различается у производителей. У РАМР она 8.4мм, а в общем менее сантиметра. Время должно быть минимально, желательно секунды (нажал — увидел результат). Достаточно намерять отсутствие вольфрама до уровня 0.01%. Учитывая что в природном 185 и 187 нет, это не должно быть проблемой по-моему.

au>> W-184 + n -> W-185 -{75 дней}-> Re-185 (433keV b-)
au>> W-186 + n -> W-187 -{24 часа}-> Re-187 (1311keV b-, 625keV b-, 685keV g, 480keV g, 72keV g, 61keV x)
Татарин> Почему вольфрам-184? НЯЗ, стабильных два: 182 и 186.

Из моей настольной изотопедии :)
W-180 Stable 0.130 %
W-181 121.2 d
W-182 Stable 26.300 %
W-183 >1.1E+17 y 14.300 %
W-184 >3E+17 y 30.670 %
W-185 75.1 d
W-186 Stable 28.600 %
W-187 23.72 h

То есть доля 184 составляет 30% в природном — доминирующий изотоп. 186 второй, 182 третий.

Татарин> Вот, например, распад вольфрама-187
Татарин> Очень интенсивный пик 475кэВ, сантиметр золота ослабит его (на глаз) раз в 10-30, но проблемой это не должно быть.

Для 187 прога даёт такие гаммы:
1230.10 0.0013 b-
1220.90 0.0002 b-
1190.47 0.0002 b-
1095.86 0.0001 b-
1086.66 0.0001 b-
1056.23 0.0002 b-
1000.93 0.0044 b-
969.30 0.0410 b-
960.17 0.0013 b-
933.62 0.0140 b-
879.46 0.1420 b-
864.64 0.3360 b-
844.85 0.0002 b-
835.00 0.0090 b-
826.79 0.0002 b-
825.93 0.0002 b-
816.56 0.0099 b-
794.69 0.0250 b-
772.89 4.1200 b-
767.80 0.0016 b-
745.21 0.2980 b-
730.40 0.0160 b-
727.38 0.0380 b-
692.55 0.0014 b-
685.77 27.3000 b-
682.32 0.0070 b-
647.23 0.0008 b-
640.97 0.0350 b-
638.65 0.0033 b-
638.61 b-
625.51 1.0890 b-
618.36 6.2800 b-
611.74 0.0022 b-
589.13 0.1220 b-
581.99 b-
578.72 0.0010 b-
576.33 0.0066 b-
573.68 0.0005 b-
564.96 0.0120 b-
551.53 5.0800 b-
511.77 0.6470 b-
492.80 0.0250 b-
491.27 b-
484.12 0.0172 b-
479.53 21.8000 b-
454.89 0.0295 b-
375.74 0.0035 b-
373.91 0.0025 b-
352.87 0.0016 b-
345.62 b-
303.13 0.0005 b-
275.50 0.0021 b-
262.87 0.0110 b-
261.13 0.0110 b-
246.28 0.1190 b-
239.13 0.0860 b-
208.43 0.0007 b-
206.24 0.1430 b-
201.28 b-
198.20 0.0017 b-
191.05 b-
178.86 0.0140 b-
168.88 0.0025 b-
165.80 0.0009 b-
154.53 0.0158 b-
147.38 b-
141.02 0.0066 b-
138.50 0.0044 b-
134.24 8.8500 b-
123.68 0.0250 b-
115.32 0.0052 b-
113.75 0.0773 b-
106.60 0.0262 b-
106.56 b-
103.79 0.0101 b-
100.37 0.0087 b-
93.22 0.0052 b-
77.37 0.0071 b-
72.00 11.1400 b-
70.22 b-
65.25 b-
43.67 0.0020 b-
40.76 0.0020 b-
36.38 0.0074 b-
29.23 0.0060 b-
16.45 0.0063 b-
7.15 0.0034 b-

и Х:
71.409 0.1200 Re Kb4
71.195 0.9330 Re Kb2
69.760 0.0640 Re Kb5
69.309 2.6800 Re Kb1
68.995 1.3900 Re Kb3
61.141 12.2000 Re Ka1
59.718 7.0600 Re Ka2
59.150 0.0057 Re Ka3
12.082 0.0990 Re Lg3
12.009 0.0690 Re Lg2
11.955 0.0249 Re Lg6
11.685 0.4000 Re Lg1
10.532 0.0273 Re Lb5
10.268 0.6900 Re Lb2
10.159 0.3100 Re Lb3
10.010 2.0800 Re Lb1
9.910 0.0393 Re Lb6
9.845 0.2200 Re Lb4
9.027 0.0440 Re Lh
8.652 3.0100 Re La1
8.586 0.3370 Re La2
7.604 0.1450 Re Ll

То есть два сильных пика и два поменьше.

Для 185 в гаммах и Х всё чище:
125.36 0.0190 b-
71.409 0.0002 Re Kb4
71.195 0.0016 Re Kb2
69.760 0.0001 Re Kb5
69.309 0.0046 Re Kb1
68.995 0.0024 Re Kb3
61.141 0.0208 Re Ka1
59.718 0.0120 Re Ka2
59.150 0.0000 Re Ka3
12.082 0.0002 Re Lg3
12.009 0.0001 Re Lg2
11.955 0.0000 Re Lg6
11.685 0.0007 Re Lg1
10.532 0.0000 Re Lb5
10.268 0.0011 Re Lb2
10.159 0.0005 Re Lb3
10.010 0.0034 Re Lb1
9.910 0.0001 Re Lb6
9.845 0.0003 Re Lb4
9.027 0.0001 Re Lh
8.652 0.0049 Re La1
8.586 0.0005 Re La2
7.604 0.0002 Re Ll

В общем, есть что детектировать.
 3.5.63.5.6
EE Татарин #28.03.2012 20:21  @au#28.03.2012 20:12
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
au> В общем, есть что детектировать.
Ну именно что.

Было бы поддержанное деньгами хотение, а проверить золото на чистоту - не есть проблема.
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  17.0.963.7917.0.963.79
AU au #28.03.2012 20:41  @Татарин#28.03.2012 20:21
+
-
edit
 

au

   
★★
Татарин> Было бы поддержанное деньгами хотение, а проверить золото на чистоту - не есть проблема.

А сколько стоит прозаический портативный генератор 14МэВ нейтронов? Эти едва, но портативны:

API 120 Neutron Generators ­ Thermo Scientific

neutron generator is compact, portable for elemental analysis.

// www.thermoscientific.com
 




P 385 Neutron Generators ­ Thermo Scientific

P 385 Neutron Generator incorporates the next-generation of digital control and produces the highest yield that doesn't require active cooling.

// www.thermoscientific.com
 



Гамма-спектрометры я вижу в изобилии.
 3.5.63.5.6
EE Татарин #28.03.2012 20:54  @au#28.03.2012 20:41
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Татарин>> Было бы поддержанное деньгами хотение, а проверить золото на чистоту - не есть проблема.
au> А сколько стоит прозаический портативный генератор 14МэВ нейтронов? Эти едва, но портативны:


Эти вот - сотни тысяч рублей.
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  17.0.963.7917.0.963.79
AU au #28.03.2012 21:15  @Татарин#28.03.2012 20:54
+
-
edit
 

au

   
★★
Татарин> Эти вот - сотни тысяч рублей.

Спасибо за наводку. У них есть буквально портативные, в отличие от "портативных" труб длиной метр и массой 20кг.. %)
 3.5.63.5.6

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru