Neutronová aktivační analýza vzorků kulturního dědictví na Školním reaktoru VR-1

Abstract

Diplomová práce se zabývá studiem vzorků kulturního dědictví a měřením charakteristik neutronového pole na Školním reaktoru VR-1. Zkoumány byly několikeré sady mincí stejné hodnoty a druhu vyraženy v~rozdílných letech. Byly vybrány mince pocházející z~území České republiky a Spolkové republiky Německo. Vzorky byly zkoumány z~kvalitativního i kvantitativního hlediska využitím nedestruktivní neutronové aktivační analýzy. Ozařování proběhlo ve vertikálních experimentálních kanálech Školního reaktoru VR-1. V~laboratoři neutronové aktivační analýzy bylo využito trojice polovodičových HPGe detektorů pro měření $\gamma$-spekter ozářených vzorků. Také byl navržen a následně proveden experiment pro měření charakteristik neutronového pole v~aktivní zóně Školního reaktoru VR-1 užitečných pro neutronovou aktivační analýzu. Analýza mincí byla v~rámci nejistot a opotřebení mincí v~souhlasu s~dostupnými informacemi o~jejich složení. Nejčastěji rozpoznanými kovy byla měď, nikl a zinek, které jsou běžně využívány k~ražení mincí. Dalším kovem bylo železo. Častou příměsí byl mangan. Předchozí studie a experimenty provedené na pracovišti Školního reaktoru VR-1 potvrzují, že pracoviště je možné prohlásit za vhodné pro účely zkoumání složení historických předmětů a objektů kulturního dědictví.

The Master's thesis deals with the study of samples of cultural heritage and the measuring of neutron field characteristics at the Training Reactor VR-1. Several sets of coins of equal denomination and kind with differing dates for manufacture were examined. Coins from the territory of the Czech republic and the Federal Republic of Germany were chosen. Samples were examined quantitatively and qualitatively using the nondestructive neutron activation analysis. Irradiation was carried out in vertical experimental channels of the Training Reactor VR-1. In the neutron activation analysis laboratory three semiconductor HPGe detectors were used for the purposes of measuring $\gamma$-spectrums of the irradiated samples. An experiment was planned and executed for the purposes of measuring the characteristics of the neutron field inside the core of the Training Reactor VR-1 usable for purposes of neutron activation analysis. The analysis of coins was, considering measurement errors and wear of the coins, in good agreement with available information regarding their composition. The most recognized metals were copper, nickel and zinc, which are commonly used to mint coins. Another metal was iron. Manganese was a common impurity. Previous studies and experiments carried out at the workplace of the Training Reactor VR-1 confirm that the facility may be proclaimed as suitable for the purposes of study of historical artefacts a objects of cultural heritage.