Книга написана на основе курса лекций «Экспериментальные методы ядерной физики», который авторы в течение нескольких лет читали в филиале Московского инженерно-физического института. В ней изложены физические основы регистрации излучений; рассмотрены методы спектрометрии излучения, измерения сечений взаимодействия нейтронов и у-квантов с ядрами и исследования полей излучения. Она дополнена и переработана по сравнению с 1-м изданием (1970 г.). Полностью переработаны первая и девятая главы и заново написан раздел, посвященный корреляционным методам измерений, введены два новых приложения.
Книга рассчитана на студентов старших курсов соответствующих специальностей, а также на специалистов физиков-ядерщиков.
Табл. 28. Рис. 171. Список литературы 69 наименований.
*
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ко второму изданию 3
Из предисловия к первому изданию 4
ЧАСТЬ I. ИСТОЧНИКИ И ОБЩИЕ СВОЙСТВА ЯДЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ 5
Глава 1. Статистические флуктуации в ядерных явлениях и при их регистрации 5
§ 1.1. Ядерная физика и статистика о
§ 1.2. Статистические законы распределения 6
§ 1.3. Статистические характеристики экспериментальных данных 20
Список литературы 29
Глава 2. Взаимодейстзие ядерного излучения с веществом ... 29
§ 2.1. Общие замечания 29
§ 2.2. Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом 30
§ 2.3. Взаимодействие электронов с веществом 40
§ 2.4. Взаимодействие у-излучения с веществом . 44
§ 2.5. Взаимодействие нейтронов с веществом 51
Список литературы 57
Глава 3. Источники излучений 57
§ 3.1. Источники заряженных частиц 58
§ 3.2. Источники нейтронов 67
§ 3.3. Источники у-излучения 32
Список литературы 89
ЧАСТЬ II. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАБОТЫ ДЕТЕКТОРОВ ЯДЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ 90
Глава 4. Основные характеристики детекторов 90
§ 4.1. Функция отклика детектора 90
§ 4.2. Временные характеристики детекторов 92
§ 4.3. Энергетическое разрешение детекторов 99
§ 4.4. Эффективность регистрации 102
§ 4.5. Связь между характеристиками поля излучения и показаниями детектора 107
Глава 5. Газовые ионизационные детекторы 110
§ 5.1. Типы детекторов ПО
§ 5.2. Методы регистрации без газового усиления . . . . 112
§ 5.3. Методы регистрации с газовым усилением 140
§ 5.4. Примеры использования ионизационных камер и пропорциональных счетчиков 150
§ 5.5. Газоразрядные счетчики 153
Список литературы 181
Глава 6. Полупроводниковые детекторы 161
§ 6.1. Принцип действия полупроводникового детектора 161
§ 6.2. Основные понятия из физики полупроводников . . . 166
§ 6.3. Образование носителей в полупроводнике под действием ионизирующего излучения 170
§ 6.4. Характеристики кремния и германия 173
§ 6.5. Переходы в полупроводниках 175
§ 6.6. Энергетическое разрешение 183
§ 6.7. Временное разрешение 188
§ 6.8. Форма линии 195
§ 6.9. Радиационные повреждения и их влияние на свойства детекторов 201
§ 6.10. Основные типы полупроводниковых детекторов . . . 205
Список литературы 207
Глава 7. Сцинтилляционные счетчики 203
§ 7.1. Принцип работы сцинтилляциснного счетчика . . 208
§ 7.2. Сцинтилляторы 211
§ 7.3. Фотоэлектронные умножители 224
§ 7.4. Характеристики сцинтилляционных счетчиков . . . 235
Список литературы 246
Глава 8. Трековые детекторы 247
§ 8.1. Камеры Вильсона 247
§ 8.2. Пузырьковые камеры 257
§ 8.3. Ядерные фотоэмульсии 268
§ 8.4. Искровые детекторы заряженных частиц 275
§ 8.5. Регистрация следов заряженных частиц в диэлектрических средах 288
§ 8.6. Методы определения характеристик частиц в трековых приборах 293
Список литературы 296
Глава 9. Черенковские счетчики 297
§ 9.1. Излучение Вавилова—Черенкова 297
§ 9.2. Типы черенковских счетчиков 301
Список литературы 304
ЧАСТЬ III. МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ЯДЕРНО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ 305
Глава 10. Измерение активности источников 305
§ 10.1. Основные определения 305
§ 10.2. Общие характеристики методов измерения активности 306
§ 10.3. Измерение активности источников а-частиц . . . . 310
§ 10.4. Измерение активности источников р-частиц . . . 316
§ 10.5. Измерение активности источников у-квантов . . . 321
§ 10.6. Измерение активности источников нейтронов . . . 325
§ 10.7. Проведение относительных измерений 335
Список литературы 337
Глава 11. Спектрометрия заряженных частиц 337
§ 11.1. Введение 337
§ 11.2. Определение энергии заряженных частиц подлине пробега 339
§ 11.3. Измерение энергии частиц с помощью ионизационных камер, сцинтилляционных и полупроводниковых счетчиков 340
§ 11.4. Магнитные спектрометры заряженных частиц . . . 346
Список литературы 365
Глава 12. Спектрометрия гамма-излучения . 365
§ 12.1. Введение 365
§ 12.2. Оценка энергетического состава у-квантов по функциям пропускания 366
§ 12.3. Измерение энергии у-квантов по продуктам фотоядерных реакций 368
§ 12.4. Сцинтилляционные гамма-спектрометры 370
§ 12.5. Магнитные гамма-спектрометры 383
§ 12.6. Кристалл-дифракционные гамма-спектрометры .... 396
§ 12.7. Полупроводниковые гамма-спектрометры 399
Список литературы 401
Глава 13. Спектрометрия нейтронов 401
§ 13.1. Грубые методы оценки энергетических распределений нейтронов 402
§ 13.2. Метод ядер отдачи 412
§ 13.3. Использование ядерных реакций для спектрометрии нейтронов 421
§ 13.4. Метод времени пролета 426
§ 13.5. Кристаллические спектрометры 463
Список литературы 468
Глава 14. Измерение нейтронных сечений 470
§ 14.1. Метод пропускания в «хорошей» геометрии 470
§ 14.2. Метод пропускания в сферической геометрии 480
§ 14.3. Метод активации 488
§ 14.4. Метод регистрации сопутствующих частиц 496
§ 14.5. Метод использования спектрометра нейтронов по времени замедления в свинце 503
Список литературы 506
Приложение 1. Детекторы прямого заряда (ДПЗ) 507
Список литературы 509
Приложение 2. Восстановление энергетических спектров излучения из результатов спектрометрических измерений 509
