При облучении ядер бериллия потоком γ-квантов с энергией порядка 1,63 Мэв возникает ядерная реакция, результатом которой является фотонейтронное излучение. На использовании этой реакции основан описываемый ниже метод определения содержания бериллия.
В качестве источников γ-излучения в этом методе применяют как естественные источники с энергиями 1,76 Мэв (RaC), 2,62 и 2,193 Мэв (ThC), так и искусственные изотопы Sb124 (1,7 Мэв) и др.
Схема лабораторной установки для фотонейтронного метода показана на рис. 81. Под свинцовой защитой 5 и защитным слоем 3 парафина располагаются источник γ-излучения 1, исследуемая проба 2 и счетчики тепловых нейтронов 4. Проба измельчается до размера зерен 1 мм и менее и засыпается в двухстенный измерительный плексигласовый стаканчик 6.
В качестве детекторов нейтронов применяются борфтористые пропорциональные счетчики, обогащенные изотопом В10. Регистрация плотности нейтронов производится дозиметрическими приборами СЧ-3.
Методика анализа заключается в сравнении плотности тепловых нейтронов от пробы и от эталона бериллия, облучаемых в одинаковых геометрических условиях. Измерения выполняются в следующей последовательности: фон — эталон — фон — проба — фон.
Если в бериллиевой руде отсутствуют примеси элементов с большим сечением захвата нейтронов и плотности эталона и пробы равны, то концентрация бериллия в пробе (в %) вычисляется по формуле
где Сэт — количество бериллия в эталоне в г; P — вес пробы в г; nпр-nф — плотность нейтронов от пробы за вычетом фона; nэт-nф — от эталона за вычетом фона.