Группа изобретений относится к области регистрации нейтронов сцинтилляционным методом с использованием неорганического сцинтилляционного материала. Сущность изобретений заключается в том, что способ регистрации нейтронов содержит этапы, на которых регистрируют фотоны сцинтилляций, образующиеся при попадании нейтронов в гамма-лучевой сцинтиллятор на основе неорганического материала, содержащего нейтронпоглощающие компоненты, и определяют характеристики нейтронного излучения, при этом используют неорганический сцинтилляционный материал, содержащий атомы гадолиния, фотоны сцинтилляций от гамма-квантов регистрируют в энергетическом диапазоне 40-1300 кэВ и проводят сравнительный анализ интенсивности линий и/или групп линий в измеренном спектре излученных гамма-квантов в не менее чем двух энергетических диапазонах и по результатам данного анализа делают вывод о величине и спектральных характеристиках регистрируемого излучения нейтронов. Технический результат – расширение энергетического диапазона и повышение чувствительности детектора нейтронов. 1. Способ регистрации нейтронов, при котором регистрируют фотоны сцинтилляций, образующиеся при попадании нейтронов в гамма-лучевой сцинтиллятор на основе неорганического материала, содержащего нейтронпоглощающие компоненты, и определяют характеристики нейтронного излучения, отличающийся тем, что используют неорганический сцинтилляционный материал, содержащий атомы гадолиния, фотоны сцинтилляций от гамма-квантов регистрируют в энергетическом диапазоне 40-1300 кэВ и проводят сравнительный анализ интенсивности линий и/или групп линий в измеренном спектре излученных гамма-квантов в не менее чем двух энергетических диапазонах и по результатам данного анализа делают вывод о величине и спектральных характеристиках регистрируемого излучения нейтронов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фотоны сцинтилляций от гамма-квантов регистрируют в энергетическом диапазоне 40-600 кэВ.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сравнивают интенсивности как минимум в двух линиях или группах линий, выбранных в энергетическом диапазоне 40-100 кэВ, 100-200 кэВ, и линии 511 кэВ.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неорганического сцинтилляционного материала, содержащего атомы гадолиния, используют материалы из ряда: Gd2SiO5, Gd2Si2O7, GdBr3, Gd3Al2Ga3O12 в форме монокристаллического или поликристаллического материала, содержащие в качестве активатора атомы Се, и/или Tb, и/или Еu, которые вводят в состав материала, замещая один или несколько элементов в количестве до 2 ат. %.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в неорганических сцинтилляционных материалах, содержащих атомы гадолиния, замещают до 60% атомов Gd атомами Y или лантаноидами.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неорганического сцинтилляционного материала, содержащего атомы гадолиния, используют сцинтилляционное стекло, содержащее оксиды Gd, Si, а в качестве активатора атомы Се и/или Tb.
7. Устройство для регистрации нейтронов для реализации способа по пп. 1-6, содержащее гамма-лучевой сцинтиллятор на основе неорганического сцинтилляционного материала, оптически соединенного с фотодетектором, соединенным с анализирующим устройством, неорганический сцинтилляционный материал содержит атомы гадолиния, причем гамма-лучевой сцинтиллятор и фотодетектор окружены экраном из неорганического вещества, поглощающим фоновое гамма-излучение.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в качестве неорганического сцинтилляционного материала, содержащего атомы гадолиния, используют материалы, выбранные из ряда: Gd2SiO5, Gd2Si2O7, GdBr3, Gd3Al2Ga3O12 в форме монокристаллического или поликристаллического материала, содержащие в качестве активатора атомы Се, и/или Tb, и/или Еu, которые вводят в состав материала, замещая один или несколько элементов в количестве до 2 ат. %.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что в неорганических сцинтилляционных материалах, содержащих атомы гадолиния, замещают до 60% атомов Gd атомами Y или лантаноидами.
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в качестве поглощающего фоновое гамма-излучение экрана из неорганического вещества используют внешний слой свинца с толщиной не менее 1 мм и внутренний слой меди с толщиной не менее 1 мм.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фотоны сцинтилляций от гамма-квантов регистрируют в энергетическом диапазоне 40-600 кэВ.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сравнивают интенсивности как минимум в двух линиях или группах линий, выбранных в энергетическом диапазоне 40-100 кэВ, 100-200 кэВ, и линии 511 кэВ.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неорганического сцинтилляционного материала, содержащего атомы гадолиния, используют материалы из ряда: Gd2SiO5, Gd2Si2O7, GdBr3, Gd3Al2Ga3O12 в форме монокристаллического или поликристаллического материала, содержащие в качестве активатора атомы Се, и/или Tb, и/или Еu, которые вводят в состав материала, замещая один или несколько элементов в количестве до 2 ат. %.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в неорганических сцинтилляционных материалах, содержащих атомы гадолиния, замещают до 60% атомов Gd атомами Y или лантаноидами.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неорганического сцинтилляционного материала, содержащего атомы гадолиния, используют сцинтилляционное стекло, содержащее оксиды Gd, Si, а в качестве активатора атомы Се и/или Tb.
7. Устройство для регистрации нейтронов для реализации способа по пп. 1-6, содержащее гамма-лучевой сцинтиллятор на основе неорганического сцинтилляционного материала, оптически соединенного с фотодетектором, соединенным с анализирующим устройством, неорганический сцинтилляционный материал содержит атомы гадолиния, причем гамма-лучевой сцинтиллятор и фотодетектор окружены экраном из неорганического вещества, поглощающим фоновое гамма-излучение.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в качестве неорганического сцинтилляционного материала, содержащего атомы гадолиния, используют материалы, выбранные из ряда: Gd2SiO5, Gd2Si2O7, GdBr3, Gd3Al2Ga3O12 в форме монокристаллического или поликристаллического материала, содержащие в качестве активатора атомы Се, и/или Tb, и/или Еu, которые вводят в состав материала, замещая один или несколько элементов в количестве до 2 ат. %.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что в неорганических сцинтилляционных материалах, содержащих атомы гадолиния, замещают до 60% атомов Gd атомами Y или лантаноидами.
10. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в качестве поглощающего фоновое гамма-излучение экрана из неорганического вещества используют внешний слой свинца с толщиной не менее 1 мм и внутренний слой меди с толщиной не менее 1 мм.