Kapitel 7.4: Nachweismethoden für ionisierende Strahlung - PTB
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<strong>7.4</strong>.9 Spezielle Methoden zum Nachweis von Neutronen 457<br />
deckt bei einer zweiten Messung die Sonde mit einem Filtermaterial ab, das nur <strong>für</strong> Neutronen<br />
bestimmter Energie durchlässig ist (Filter-Differenz-Verfahren). Metallische Sonden- und Filtermaterialien<br />
werden wegen ihrer guten mechanischen Eigenschaften bevorzugt, am gebräuchlichsten<br />
sind kreisförmige Folien von etwa 1 cm Durchmesser und zwischen 5 um und 100 um Dicke.<br />
Wird die Aktivität aus der Messung emittierter ß-Strahlen ermittelt, so ist die wirksame Dicke<br />
durch die Reichweite der ß-Strahlen im Sondenmaterial begrenzt.<br />
Im Bereich langsamer Neutronen wird aus der Reaktionsrate von l/u-Detektoren die<br />
konventionelle Flußdichte ermittelt, aus der die wahre Flußdichte bei Kenntnis ihrer<br />
spektralen Verteilung berechnet werden kann (s. 7.6.6.1). Die (n, Y)-Reaktionen an<br />
Indium, Gold, Kobalt, Mangan und Dysprosium sowie die (n,f)-Reaktion an "'Uran<br />
werden hier am häufigsten benutzt. Die Reaktion "'Au(n, y) wird dabei als Standardreaktion<br />
angesehen (Unsicherheit des thermischen Einfangquerschnitts kleiner als 0,3%,<br />
günstige Halbwertszeit {T\/2 = 2,l d), einfaches Zerfallsschema (Koinzidenzmessung, s.<br />
7.5.3.4) der erzeugten "^Au-Aktivität.<br />
Die Reaktionsrate in diesen Materialien wird allerdings nicht nur durch langsame<br />
Neutronen erzeugt, da der n-y-Wirkungsquerschnitt dieser Reaktionen neben dem 1/y-<br />
Verhalten im Bereich langsamer Neutronen charakteristische Resonanzen im anschließenden<br />
intermediären Energiebereich aufweist. Mit Hilfe einer zweiten Messung, bei der<br />
ein Cadmiumfilter benutzt wird, das bei einer Dicke von 1 mm <strong>für</strong> langsame Neutronen<br />
undurchlässig ist, kann die Reaktionsrate <strong>für</strong> Bremsneutronen gesondert bestimmt und<br />
aus der Differenz die Reaktionsrate langsamer Neutronen berechnet werden (Cadmium-<br />
Differenz-Verfahren). Für Detektoren mit einer ausgeprägten schmalen Hauptresonanz<br />
erhält man aus der zweiten Messung in einem Feld mit idealem Bremsspektrum<br />
i9E{E) = (pJE 'vg\. 7.6.6.1) die konstante Energieflußdichte