Способ изготовления источника-поглотителя гамма-квантов

 

Использование: при изучении эффекта Мессбауэра для долгоживущих изомерных состояний ядер. Сущность изобретения: в монокристаллической пластине прорезают прорези, осуществляют внедрение радиоактивных ядер в пластину. После диффузионного внедрения радиоактивных ядер прорези заполняют веществом, стойким к химическому травлению, а радиоактивный слой с поверхности пластинки стравливают химически.

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано при изучении эффекта Мессбауэра для долгоживущих изомерных состояний ядер.

Известен способ изготовления источника-поглотителя гамма-квантов для наблюдения эффекта Мессбауэра на ядрах ¹⁰⁹Ag. Этот способ состоит в диффузионном внедрении радиоактивного кадмия 109 в монокристаллическую пластинку серебра. При использовании этого источника для указанной цели наблюдают гамма-кванты, испускаемые перпендикулярно поверхности пластинки, т.е. вдоль направления градиента концентрации введенного в нее кадмия 109. Регистрируемые гамма-кванты с энергией 88 кэВ испускаются ядрами серебра 109.

Недостатком такого способа изготовления источника-поглотителя гамма-квантов является то, что области рабочего тела, в одной из которых возникает гамма-квант, а в другой он должен испытать мессбауэровское поглощение, оказываются различными по химическому составу из-за неоднородного распределения по глубине кадмия, внедренного термодиффузией. Это может вызвать изомерный сдвиг между гамма-линиями испускания и поглощения и снизить наблюдаемый эффект поглощения. Другим недостатком данного способа является то, что при его использовании получается малая толщина слоя, в котором может происходить резонансное самопоглощение гамма-квантов, так как при термодиффузии трудно создать за разумное время более толстый чем 100-150 мкм слой, содержащий кадмий.

При изготовлении источника-поглотителя гамма-квантов в монокристаллической пластинке прорезают прорези перпендикулярно ее плоскости, осуществляют диффузионное внедрение радиоактивных ядер в пластину с направлением градиента концентрации, перпендикулярным плоскости пластинки. После диффузионного внедрения радиоактивных ядер прорези заполняют веществом, стойким к химическому травлению, а радиоактивный слой с поверхности пластинки стравливают химически. В этом случае гамма-кванты проходят сквозь вещество, встречая на пути однородное по химическому составу вещество. Кроме того, оказывается возможным обеспечить какую угодно толщину источника-поглотителя вдоль направления поглощения гамма-квантов. Таким образом, изобретение позволяет устранить недостатки известного способа изготовления источника-поглотителя гамма-квантов.

Пооперационно способ осуществляется следующим образом.

В монокристаллической пластинке прорезаются прорези, перпендикулярные плоскости направления пластинки. Пластинка подвергается процедуре термодиффузионного введения в нее радиоактивного вещества, которое проникает через все поверхности пластинки, в том числе и через поверхности, образованные прорезями. Прорези заполняются горячим пицеином, защищающим их внутреннюю поверхность от последующего химического травления. После застывания пицеина проводится химическое травление радиоактивного слоя со всех поверхностей, кроме защищенных поверхностей прорезей.

Источник-поглотитель, полученный вышеописанным способом, позволяет устранить недостатки известного из уровня техники способа изготовления.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКА-ПОГЛОТИТЕЛЯ ГАММА-КВАНТОВ, основанный на диффузионном внедрении в монокристаллическую пластину радиоактивных ядер с направлением градиента концентрации, перпендикулярным плоскости пластинки, отличающийся тем, что предварительно в монокристаллической пластинке прорезают прорези перпендикулярно ее плоскости, после диффузионного внедрения радиоактивных ядер прорези заполняют веществом, стойким к химическому травлению, а радиоактивный слой с поверхности пластинки стравливают химически.