ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ УСКОРИТЕЛИ ДЛЯ АКТИВАЦИОННОГО АНАЛИЗА

Метод основан на облучении проб анализируемых веществ потоками быстрых (2,5 и 14 МэВ) и замедленных нейтронов с последующим измерением наведенной гамма-активности облученных образцов. Содержание элемента определяется во всем объеме образца и не зависит от вещества, в состав которого он входит. Анализируемыми материалами могут быть чистые вещества, металлы, сплавы, соединения, полупроводниковые и композиционные материалы, руда и продукты ее переработки, а также готовые изделия, электронный «лом», ювелирные изделия, слитки благородных металлов, органические материалы, геологические, биологические и сельскохозяйственные объекты, вода, пищевые продукты и т.д.

Наиболее простым источником нейтронов является установки, созданные на базе высоковольтных ускорителей ионов. Нейтроны с энергией 14 МэВ образуются в Д-Т реакции при взаимодействии ускоренных до 150-300 кэВ ионов дейтерия с тритием металло-тритиевой мишени. При использовании метало-дейтериевой мишени в результате Д-Д реакции получаются нейтроны с энергией около 2,5 МэВ.

В НИИЭФА разработано несколько типов нейтронных генераторов для нейтронно-активационного анализа.

Наиболее распространенным является генератор НГ-150, представляющий собой компактный ускоритель ионов дейтерия с током пучка 3 мА и энергией дейтронов 150 кэВ. В качестве генератора используются титано-тритиевые мишени диаметром 45 мм. Выход нейтронов составляет 2*10¹¹ нейтр/с.

В последние годы разработаны генераторы НГ-11, НГ-11И, которые оборудованы электромагнитными масс-сепараторами для очистки пучка от молекулярных компонентов. Эти генераторы могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах в широком диапазоне длительностей и частоты следования импульсов. Выход нейтронов составляет 2*10¹¹ нейтр/с.

Для более широкого применения, включая и нейтронно-активационный анализ, разработаны генераторы нейтронов до 2*10¹²нейтр/с. В этих генераторах пучок атомарных ионов с током до 15 мА и энергией до 250 кэВ облучает вращающуюся титано-тритиевую мишень диаметром 230 мм. Возможна установка дополнительных каналов транспортировки пучка (0 и ±45°) и мишенных устройств. Установка обеспечивает получение как непрерывных, так и импульсных потоков нейтронов.