4. Експериментальна установкадля спостереження уламків поділу

Експериментальна установка для спостереження ядер–уламків поділу складається з Pu-α-Be джерела нейтронів у водяному сповільнювачі, контейнера з урановою мішенню та колекторами уламків (блок опромінення ), детектора бета–частинок (лічильник Гейгера–Моллера у свинцевому захисті) з перерахунковим пристроєм. На рис. 2 зображено побудову контейнера та розміщення його у водяному сповільнювачі під час опромінення

Пластинка з ураном розташовується в крайньому відсіку контейнера так, щоб сторона з нанесеним шаром урану була повернута всередину контейнера до колектора. Колектор уламків може розміщуватись на різних відстанях від уранової мішені. Джерелом уламків поділу служить металева пластинка, на один бік якої нанесено тонкий шар урану, збагаченого до 90% ізотопом ²³⁵U.

Для опромінення нейтронами уранової мішені контейнер встановлюється на підставці в тонкостінній металічній посудині (рис.2, 6), між контейнером і нейтронним джерелом знаходиться 5–6 сантиметровий шар води, який служить сповільнювачем нейтронів. Потреба у сповільненні нейтронів пов’язана з тим, що переріз реакції ділення зростає зі зменшенням енергії нейтронів і для теплових невронів досягає величини близько 580 барн (1 барн = 10^-24 см²).

Рис.2. Блок опромінення уранової мішені нейтронами: І - бак з водою; 2 - Pu-α-Be джерело нейтронів 3 - металічна пластинка з тонким шаром урану; 4 – паперовий колектор уламків поділу; 5 - контейнер, в якому встановлюється уранова мішень і колектор уламків, 6 - тонкостінна металічна посудина.

В один із відсіків контейнера встановлюють паперовий листочок (колектор уламків). Контейнер з урановим зразком і колектором опромінюється нейтронами з Pu-α-Be – джерела, укріпленого в бакові з водою (рис.2, а). Для цього контейнер (рис.2, 6), встановлюється на підставці в тонкостінній металічній посудині.

Між контейнером і нейтронним джерелом знаходиться 5–6 сантиметровий шар води, який служить сповільнювачем нейтронів. Потреба у сповільненні нейтронів пов’язана з тим, що переріз реакції ділення зростає зі зменшенням енергії нейтронів і для теплових нейтронів досягає величини близько 580 барн (1 барн = 10^-24 см²).

5. Методика проведення вимірювань. Хід роботи

5.1 Підготовка до вимірів

1. Ознайомитись з експериментальним обладнанням. Увімкнути джерело високої напруги детектора бета активності, увімкнути перерахунковий пристрій. Перевірити правильність увімкнення лічильника Гейгера–Мюллера. На рис 3 зображено блок схему установки для підрахунку бета–активності колекторів.

2. Виміряти швидкість лічби фону. Порахувати число відліків N_ф протягом певного часу t (наприклад, протягом 100 с). знайти швидкість лічби k_ф=N_ф/t. У разі потреби відрегулювати робочу напругу на лічильнику (з допомогою лаборанта). Для цього, знімаємо лічильну характеристику і визначаємо робочу напругу (плато) лічильника. Див лабораторну роботу № 3.

Рис. З. Блок-схема установки для підрахунку бета-активності паперових колекторів, які осіли уламки поділу ПП - попередній підсилювач.

3. Підготувати паперові колектори уламків поділу ядра (приблизно 15 колекторів) розміри уточнити у лаборанта.