中子测量法

出处：按学科分类—农业科学 农业出版社《土壤农化分析手册》第207页（938字）

中子测量土壤水分的原理是利用中子源辐射出的快中子的次级效应，即当快中子与周围介质(土壤)中的强慢化体氢原子核相碰撞时，快中子丧失一部分能量慢化成为热中子，而热中子云的密度取决于氢的含量。土壤中绝大部分，甚至几乎所有的氢都存在于水中，所以土壤中水分的含量与热中子数量成正比。热中子数量可由热中子探测器测量获得，根据热中子的计数率与土壤含水量的线性关系，由计数率得出含水量的数值。

田间中子测水装置如图7-3所示，其中包括：

图7-3 中子测水示意图

1．硬质铝管 2．快中子源 3．热中子探测器 4．电缆 5．石蜡筒 6．野外定标器

快中子源是强度约为1×10⁵中子／秒的钋-铍(P₀²¹⁰－Be)或镅—铍(Am²⁴¹－Be)快中子源。

热中子探测器(探头)有三种：

①卤素计数管(J402β·γ－B型)。外面包上0．4mm厚的银片，根据活化的银屏β放射性探测热中子(简称β探头)。

②卤素计数管(J402β·γ－B型)，包上0．4mm厚的镉片，根据镉屏的俘获产生的γ－辐射探测热中子(简称γ探头)。

③三氟化硼(BF₃)正比计数器探测热中子(简称BF₃探头)。

直径为50mm(内径为46mm)的硬质铝管；装中子源用的石蜡筒(测定时作标准减速剂)；长约10m的PK₂₀电缆及FH407型野外定标器。

在进行田间测定之前，要先在室内或田间制作热中子计数率与含水量(绝对干土重%，用烘干法测定)及土壤容重(g／cm³)的关系曲线(即标准曲线)。由于这种方法一经埋设，即可在自然条件下不经取样而直接测量土壤的绝对湿度，并具有准确省工的优点，因此，最适合在野外连续定点观测同一土体中水分的动态变化。