錳浴法中子源中子發(fā)射率校準(zhǔn)規(guī)范(征求意見稿）

錳浴法中子源中子發(fā)射率校準(zhǔn)規(guī)范(征求意見稿）
4.1 原理                                                                                                                                       
放射性核素中子源是利用放射性核素產(chǎn)生的α或γ射線打到靶物質(zhì)上產(chǎn)生中子的中子源以及自發(fā)裂變的中子源，也稱同位素中子源。中子源中子發(fā)射率是中子源單位時間內(nèi)在4π立體角內(nèi)發(fā)射出的中子數(shù)。
4.2 用途
中子源中子發(fā)射率是中子源最重要的參數(shù)之一，是中子物理研究及核電、石油測井、鋼鐵、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等中子應(yīng)用領(lǐng)域必須確定的參數(shù)。
4.3錳浴法原理
錳浴法是測量中子源中子發(fā)射率最常用的標(biāo)準(zhǔn)方法。該方法采用MnSO4水溶液作為慢化劑，Mn作為指示劑。置于體積足夠大的MnSO4水溶液中的放射性核素中子源發(fā)出的快中子被溶液慢化至熱中子，按固定比例被55Mn俘獲生成56Mn，56Mn經(jīng)過β- 衰變（分支比100%）后躍遷至56Fe的激發(fā)態(tài)，然后發(fā)出846.76keV至3.37MeV的γ射線躍遷至56Fe的基態(tài)。56Mn半衰期（T1/2）為（2.57878±0.00046）h，當(dāng)被測中子源置于MnSO4水溶液中足夠長的時間后（≥10 T1/2），56Mn的衰變率等于產(chǎn)生率，即溶液中56Mn的數(shù)目達到最大值且保持不變，此時MnSO4水溶液中56Mn的放射性達到飽和。56Mn的飽和活度與被測中子源的中子發(fā)射率成正比。通過測量56Mn衰變產(chǎn)生的γ射線就可以確定其飽和活度，進而獲得被測中子源的中子發(fā)射率。