
Для счета нейтронов ионизационную камеру можно наполнить водородом и регистрировать, как и в предыдущем случае, протоны отдачи. Однако этот метод не годится при регистрации медленных нейтронов, играющих, как мы видели, большую роль в процессах, имеющих место в ядерных реакторах. Счет медленных нейтронов можно вести с помощью ионизационной камеры, наполненной газообразным соединением бора. При взаимодействии медленных нейтронов с ядром бора10 происходит ядерная реакция:
бор0 + нейтрон-г- литий7 + гелий4.
Альфа-частица (гелий4), получающаяся в этой ядерной реакции, создает ионизацию и вызывает электрический импульс в камере. Как было показано, такого рода ионизационные камеры используются для контроля и управления процессом в ядерном реакторе.
Ионизационная камера недостаточно чувствительна. Она плохо регистрирует такие частицы, как электроны и гамма- кванты, обладающие малой ионизационной способностью.
Более чувствительным прибором является счетчик Гейгера-Мюллера. По своему внешнему виду он напоминает ионизационную камеру. Внутренний электрод счетчика изготовляется из очень тонкой металлической нити, а внешний представляет собой металлический цилиндр. Если соединить электроды счетчика с источником высокого напряжения, как показано на схеме, то вблизи нити образуется сильное электрическое поле. Заряженная частица, или гамма-квант, пролетая между цилиндром и нитью, ионизирует молекулы газа, которым заполнен цилиндр счетчика. Образованные в результате ионизации электроны настолько ускоряются сильным электрическим полем нити, что сами начинают ионизировать молекулы заполняющего счетчик газа. Вторичные электроны опять ускоряются и создают новые электроны и т. д. В результате образуется большая их лавина, которая, попадая на нить счетчика, образует на ней значительный заряд. Большой заряд приводит к большому импульсу электрического тока, который может быть обнаружен даже после небольшого усиления.
Если на электроды счетчика подать небольшое напряжение, то каждый первичный электрон, образованный проходящей через счетчик частицей, производит совершенно определенное количество электронов и ионов. Движение зарядов в электрическом поле счетчика создает импульс тока, пропорциональный величине первичного импульса, происходящего за счет частицы. Разные частицы производят различные по величине импульсы, и поэтому можно определить, какие именно частицы прошли через счетчик: электрон, протон или какая-нибудь другая. Такой счетчик называется пропорциональным.
Усиление первичного импульса, или, как говорят, газовое усиление счетчика, изменяется в зависимости от напряжения на электродах счетчика от десяти до тысячи раз. Усилитель, присоединенный к нити счетчика через конденсатор, может увеличить этот импульс еще в тысячи раз.