НАЗНАЧЕНИЕ ПРИБОРА

Несмотря на то, что с момента открытия деления прошло более 60-ти лет и реакция деления стала основой современной ядерной энергетики, удовлетворительной теории этого сложнейшего ядерного процесса не существует до сих пор. Такая ситуация обусловлена, в основном, следующими двумя причинами: С одной стороны, эта реакция включает в себя практически все ядерные превращения, известные в физике низких энергий. С другой стороны, большой объем накопленной к настоящему времени экспериментальной информации относится в основном к характеристикам, усредненным по огромному числу параметров. Ввиду этого, основная тенденция современных экспериментальных исследований в области физики деления заключается в постановке многопараметрических экспериментов, в которых одновременно регистрируются несколько наиболее важных характеристик реакции.

Рассмотренная ниже установка позволяет одновременно регистрировать основную долю выделившейся при делении энергии для каждого конкретного акта деления: кинетические энергии, массы осколков и число нейтронов, испущенных каждым из осколков. Помимо того, что данная установка позволяет получать сведения о механизме деления ядер, она представляет ещё и практический интерес, поскольку имеющиеся данные по средней нейтронной множественности и её распределению известны с большой неопределенностью и для ограниченного набора ядер.

Установка для корреляционных исследований в делении используется в настоящее время для исследования спонтанно делящихся ядер ²⁵²Cf и ^244,248Cm. Аналогичные исследования для вынужденного деления вообще не проводились.

УСТРОЙСТВО И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Регистрация нейтронов в установке производится жидкостным сцинтилляционым с примесью гадолиния детектором радиусом более 30 см. в ближайшее время жидкий сцинтиллятор будет заменен пластическим, что существенно улучшит временные характеристики детектора.

Детектором осколков служит проточная двойная ионизационная камера с сетками Фриша (ИК). По сравнению с кремниевыми поверхностно-барьерными детекторами ИК обладает рядом преимуществ, как то: отсутствием радиационных повреждений во время длительных измерений либо при работе с высоко a-активными изотопами, лучшим энергетическим разрешением и примерно на 30% меньшим дефектом амплитуды.

Установка состоит из двух высокоэффективных счётчиков нейтронов и детектора осколков, расположенного между этими счётчиками (рис. 1). Нейтронные счётчики для исключения взаимного влияния друг на друга разделены разделительной защитой. Установка достаточно просто может перестраиваться на работу в следующих режимах:

1) регистрация полного числа нейтронов на акт спонтанного деления (4p-геометрия, полная эффективность регистрации 70%);
2) регистрация нейтронов из осколков с использованием одного нейтронного счетчика, а другой максимально удалён (2p-геометрия);
3) одновременная регистрация нейтронов из каждого осколка с помощью двух нейтронных счётчиков (2-2p-геометрия).

При работе в первом режиме защита демонтируется, нейтронные счётчики сдвигаются, а для уменьшения утечки нейтронов через зазор между ними помещается кольцеобразная ёмкость, наполненная раствором азотнокислого гадолиния.

Возможность раздельной регистрации нейтронов из комплиментарных осколков обеспечивается тем обстоятельством, что в лабораторной системе координат нейтроны испускаются преимущественно по направлению разлёта осколков. Таким образом, отобрав только те осколки, угол разлёта которых близок к 90 градусам относительно плоскости катода, можно задать направление полёта нейтронов.