所謂中子注量率就是指空間一定點上，單位時間內接收到的不論以任何方向進入以該點為中心的小球體的中子數目除以該球體的最大截面積所得的商，單位是n/(cm^2·s)。中子注量率的測量是中子物理的研究和套用中不可避免的一個環節。在此給出中子注量率的定義及常用測量方法。
基本介紹
- 中文名：中子注量率
- 外文名：neutron fluence rate
- 類型：專業用語
- 單位：n/(cm^2·s)
- 類別：測量方法
定義,測量方法,反衝質子法,伴隨粒子法,伴生放射性法,慢化法,
定義
單位時間內進入單位表面積的球內或穿過單位截面積的中子數。或者，某點的中子注量率也可定義為：單位體積內所有中子在單位時間穿行距離的總和。中子注量率也被稱為中子通量(neutron flux)，國際上稱作中子通量密度(neutron flux density)。
測量方法
中子注量率的測量分為絕對測量和相對測量兩種。
所謂絕對測量是指不依賴任何中子注量率標準的測定，反之為相對測量。對所有的中子注量率標準都要做絕對測量。在中子反應截面測量中,為了提高測量精確度,也往往要對注量率進行絕對測量。
對不同的中子源和實驗條件，要採用不同的方法進行注量率的測定。目前已建立起來的絕對測量方法可以歸納為四類：反衝質子法、伴隨粒子法(又稱核反應法)、伴生放射性法（又稱活化法）和慢化法。
反衝質子法
利用中子同氫核的彈性散射產生反衝質子，在含氫物質靶相當薄的條件下，某一能量入射中子的注量率同產生的反衝質子數成正比，測定反衝質子數和其他相關的量，就絕對測定了中子注量率。反衝質子法是快中子注量率測量最基本的方法，常作為一級標準。適用於千電子伏以上能區的中子。
伴隨粒子法
對於某些中子源，在發射中子的同時伴隨著發出一個輕帶電粒子,如D(γ,n)p、T(d,n)α等。記錄伴隨帶電粒子的數目就定出了中子的數目。
伴生放射性法
在有些用作中子源的反應中, 例如6Li(p,n)6Be等, 剩餘核是放射性的,在衰變過程中發出特定能量的γ射線。測定其絕對強度，就可確定剩餘核的數目，從而得到發出的中子數目。
慢化法
此法可分為兩種類型，一種是用一個大體積的中子探測器，如液體閃爍計數器。中子進入探測器後主要同氫核發生多次碰撞而損失能量。如果探測器足夠大，中子在損失其絕大部分能量之前逃不出去，則每箇中子都將通過反衝質子被記錄，效率接近100%,從而絕對測定中子注量率。近年來用的黑中子探測器就是按此原理設計的。測量誤差約為 3%。適用於幾十千電子伏到幾兆電子伏能區。
另一種是用吸收體將經過媒質（如水）慢化後的中子吸收而成為放射性核，轉而測量放射性核的數目。典型的是錳浴法。錳浴是一個大體積的容器，盛有一定濃度的硫酸錳水溶液。溶液的體積要大得足以保證中子得到充分慢化，中子源位於容器的中心。經過一定時間以後,溶液中的中子數目達到平衡:單位時間內被Mn核吸收的中子數等於中子源發出的中子數（對少量的其他核對中子的吸收要作修正）。因此測定生成核Mn的γ放射性就絕對測定了中子源的強度。誤差小於 1%。作為標準的Ra-Be、Am-Be中子源常用此法來測定其強度。類似的還有釩浴法、定向錳浴法等。
