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Autor Thema: Neutronen Nachweis  (Gelesen 6030 mal)

Phil

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Neutronen Nachweis
« am: 05. September 2010, 09:52:12 »
Wie werden eigentlich bei Radioaktiven Stoffen die Neutronen nachgewiesen?
Für Alpha-, Beta-, und Gamma-Strahlen ist es mit dem Geigerzähler ja kein Problem.
Nicht die Gewalt einiger weniger ist gefährlich, sondern das Schweigen der Masse.
Wer suchet der findet. Wer drauftritt, verschwindet. Alte Mienenregel.
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Re: Neutronen Nachweis
« Antwort #1 am: 05. September 2010, 20:51:47 »
Neutronen geht auch mit dem Geiger soweit ich weiß. Ist dann eben passiv aber sollte klappen. Ansonsten Nebelkammer oder das Präparat zwischen 2 HV Kondensatorplatten halten.


http://rapp-instruments.de/index5.htm

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MFG
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Stefan

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Re: Neutronen Nachweis
« Antwort #2 am: 08. September 2010, 22:10:21 »
Beim Nachweis von Neutronen besteht oft das Problem, die Zählimpulse der Neutronen von denen der meist gleichzeitig anwesenden Gamma- und/oder Röntgenstrahlen (etwa beim Fusor und in einem Kernreaktor) zu unterscheiden.

Beim gerade geposteten Link werden die Röntgenstrahlen durch Blei abgeschirmt und dann die von Neutronen (welche von einer Bleiabschirmung kaum abgehalten werden) in Polyethylen hervorgerufenen Rückstoßprotonen in einer Nebelkammer beobachtet. Das erfordert den Bau einer besonderen Nachweiseinrichtung und ist daher nicht gerade praktisch.

Bequemer lassen sich Neutronen mit speziellen Neutronenzählrohren nachweisen. Das sind Geiger-Müller-Zählrohren ähnliche Ionisationskammern, welche mit einem Gas gefüllt sind das einen hohen Einfangquerschnitt für thermische Neutronen aufweist.
Die besten Neutronenzählrohre sind mit Helium-3 gefüllt. Dieses Isotop kommt in der Natur so gut wie nicht vor und ist nur als Nebenprodukt der Tritiumverarbeitung erhältlich- es ist nämlich dessen Zerfallsprodukt. Entsprechend teuer und selten sind solche Zählrohre.

Ein anderer Typ von Neutronenzählrohr enthält Bortrifluoridgas. Bor-10, welches in natürlichem Bor zu etwa 20% vorkommt, hat einen hohen Einfangquerschnitt für thermische Neutronen. Gute Zählrohre verwenden daher kein natürliches, sondern angereichertes BF3, in dem der B-10-Gehalt auf über 90% erhöht wurde (ganz analog zur Urananreicherung mittels Gaszentrifugen, mit BF3 anstelle von UF6) .
Man könnte eine entsprechend hohe Konzentration von B-10 im Zählrohr theoretisch auch durch Anwendung von erhöhtem Druck und natürlichem BF3 erreichen, aber dann wären die Zählrohre Gefahrgut.

Die einfachste und eindeutigste Methode, Neutronen nachzuweisen, ist jedoch die Aktivierung von z.B. Indium durch Neutroneneinfang. Siehe hier: http://www.fusor.net/board/view.php?bn=fusor_neutrons&key=1166216794
Indium bildet bei Neutronenbestrahlung radioaktive Isotope mit Halbwertszeiten von 2s, 14s und 54min, welche kräftige Gammastrahler sind.
Man bestrahlt also eine Indiumfolie eine bestimmte Zeit mit Neutronen (und zwar thermischen, also das Indium mit einem Moderator umgeben!), entfernt sie aus dem Strahlungsfeld und nimmt dann sofort mit dem Geigerzähler an der Folie eine Messkurve Aktivität gegen die Zeit auf. Daraus kann man dann Rückschlüsse auf den Neutronenfluss ziehen, dem die Folie ausgesetzt war.
Auch Silber bildet bei Neutronenbestrahlung ein kurzlebiges radioaktives Isotop.

Butandiolmonoacrylat

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Re: Neutronen Nachweis
« Antwort #3 am: 09. September 2010, 15:41:23 »
Stefan, du sagtest Blei hält Neutronen nicht ab? Wieso dann nicht einfach Pb vors Geiger Zählrohr? Müsste auch gehen wenn ich das richtig verstanden habe..

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Phil

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Re: Neutronen Nachweis
« Antwort #4 am: 10. September 2010, 19:53:50 »
Danke Euch beiden für die Ausführungen und die guten Links, sie sind sehr lehrreich.
Ich würde gerne mal in einem Strahlenlabor arbeiten, währe sicher sehr lehrreich.

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Re: Neutronen Nachweis
« Antwort #5 am: 23. Mai 2020, 14:09:17 »
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