Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике § 32. ИСТОЧНИКИ НЕЙТРОНОВРадиево-бериллиевые источники. Как уже было сказано, впервые нейтроны были получены из реакции -частиц радия с ядрами бериллия. Впоследствии было выяснено, что -частицы, излучаемые радием, вступают в реакцию
Энергетический спектр получаемых таким образом нейтронов изображен на рис. 76. Источник нейтронов устроен следующим образом. В герметически запаянной ампуле находится смесь и (иногда В результате распада как так и продуктов его распада, находящихся с ним в равновесии, образуются -частицы разных энергий: Пробег их мал и выйти из ампулы -частицы не могут. Вступая в реакцию с бериллием, они создают поток нейтронов, свободно проникающих через стенки ампулы. Разброс в энергии нейтронов обусловлен тем, что с ядрами взаимодействуют -частицы разных энергий, испускаемые не только но и продуктами его распада — и др., а также тем, что в результате реакции ядро образуется и в основном, и в возбужденном состоянии. Источник отличается простотой изготовления, дешевизной и большим выходом нейтронов (порядка нейтронов на радия в 1 сек). Недостатком таких источников является широкий энергетический спектр нейтронов, а также одновременное испускание что часто мешает проведению эксперимента.
Рис. 76. Энергетический спектр нейтронов, получаемых при облучении бериллия -частицами Фотонейтронные источники, основанные на реакции дают возможность получать медленные монохроматические нейтроны. Радиоактивный препарат, дающий запаивается в ампуле, через стенки которой не могут пройти -частицы, и помещается в ампулу с бериллием или дейтерием. При этом возможны реакции: А. Фоторасщепление дейтона:
используемого обычно в качестве облучателя, имеют энергию Так как у-квант не имеет массы покоя, то он практически не передает импульса в процессе ядерной реакции, и образующиеся имеют приблизительно одинаковые энергии независимо от направления их движения. Б. Аналогично под действием с энергией —1,78 Мэв, идет фоторасщепление
При этом образуются монохроматические нейтроны с энергией 3. Источники, основанные на реакциях, вызываемых дейтонами, полученными в ускорителях. Для генерации монохроматических (нейтронов используются реакции срыва. A. Реакция, получаемая при бомбардировке мишени из может быть записана в виде
Выход ее довольно высок, поэтому, используя относительно сильные дейтонные токи, например при можно получать миллиарды нейтронов в секунду с энергией Б. Реакция, получаемая при бомбардировке дейтонами дейтонов (в качестве мишени используется лед из тяжелой воды). Она проходит следующим образом:
B. Реакция, получаемая при бомбардировке дейтонами трития (используется мишень из циркониевой фольги, в которой абсорбирован тритий). Реакция записывается в виде
Поскольку эта реакция экзоэнергетическая, то дейтоны надо ускорять до энергий, достаточных для преодоления кулоновского потенциального барьера в сравнительно простых газоразрядных трубках. Создаваемый поток нейтронов монохроматичен, так как дейтон и тритий не имеют возбужденных состояний. Пучок нейтронов получается при этом коллимированный (90% всех нейтронов летит вперед). Если нейтроны, образованные в реакциях (Б) и (В) регистрировать под углом 90° по отношению к направлению падения дейтонов на мишень, то их энергия соответственно будет равна Если применять реакцию срыва при высоких энергиях дейтона на тяжелых и средних ядрах, то получаются пучки нейтронов с 4. Ядерные реакторы, в которых происходит деление урана, являются мощными источниками нейтронов. Процесс деления вызывается одними нейтронами и сопровождается испусканием других нейтронов. При делении тяжелого ядра образуются два осколка среднего веса и дополнительно испускаются 2—3 нейтрона. Ядра, расположенные в середине таблицы Менделеева, наиболее устойчивы. У них число нейтронов лишь немногим больше числа протонов. У тяжелых ядер существенно и поэтому образовавшиеся осколки сильно переполнены нейтронами. Выделившиеся при делении нейтроны, сталкиваясь с ураном, снова вызывают его деление. Этот процесс, называемый цепной реакцией, поддерживается в ядерных реакторах. Образованные в реакторе нейтроны имеют энергетический спектр от 0 до 13 Мэв. В современных реакторах можно получить поток нейтронов до нейтронов на в 1 сек.
|
1 |
Оглавление
|