ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вопросы из "Радиоактивные индикаторы в химии основы метода Издание 2" Ядерные реакции, не приводящие к изменению Z элемента. [c.64] Реакции этого типа приводят к получению радиоактивных изотопов с носителями, т.,е. получаемые препараты содержат как радиоактивные, так и стабильные ядра какого-либо элемента. Одной из наиболее широко используемых для получения радиоактивных изотопов реакций этого типа является реакция п, ), которая особенно эффективно протекает на нейтронах с энергией 0,025 эв. Такие нейтроны называют тепловыми, так как при комнатной температуре они находятся в энергетическом равновесии с молекулами и атомами среды. Под действием тепловых нейтронов может происходить также деление тяжелых ядер подробнее этот процесс рассмотрен в конце главы. [c.64] Синтезируемые по (п, у)-реакциям изотопы содержат избыточный нейтрон и поэтому, как правило, претерпевают р-распад. [c.64] у)-реакции получают такие изотопы, как фосфор-32 Р(я, у) р кальций-45 Са(п, у) Са и ряд других, широко используемых в методе радиоактивных индикаторов. [c.65] Ядерны реакции, сопровождающиеся изменением I элемента. [c.65] Существует связь между величиной эффективного сечения ядерной реакции и энергией бомбардирующей частицы. При низкой энергии заряженной частицы кулоновский барьер препятствует ее проникновению в ядро, и сечение реакции мало. С ростом энергии бомбардирующих частиц сечение реакции возрастает, достигает максимума при значении энергии, равном примерно величине потенциального барьера ядра. Но дальнейшее увеличение энергии частиц приводит к уменьшению сечения вследствие возникновения конкурирующих ядерных реакций, которые становятся энергетически возможными. Таким образом, если изотоп получен облучением исходного ядра высокоэнергетическими частицами, следует считаться с возможным присутствием в нем посторонних радиоактивных примесей, образующихся в результате протекания побочных ядерных реакций. Например, при облучении ядер протонами возможно одновременное протекание конкурирующих реакций типа р, у), Р, п), р, 2п), Ср, й) и р, а). [c.65] Радиоактивные ядра с I большим, чем 2 мишени, образуются, наиример, при реакциях р, у), р, п), й, п), (а, п) и др. Для получения р.адиоактивных изотопов, используемых в качестве меченых атомов, такие реакции применяются сравнительно редко. [c.65] Как и при спонтанном делении (см. стр. 25), при вынужденном делении исходное ядро обычно раскалывается на два ядра с неравными массами и происходит испускание нескольких нейтронов. Образовавшиеся радиоактивные ядра элементов середины менделеевской таблицы содержат, как правило, избыточное количество нейтронов и посредством цепочки последовательных р -распадов переходят в стабильные ядра. Деление сопровождается высвобождением большого количества энергии за счет уменьшения массы покоя образующих ядер по сравнению с массой покоя делящегося ядра. [c.66] На каждый акт вынужденного деления испускается в среднем 2—3 нейтрона. Эти нейтроны при благоприятных условиях могут вызвать новые акты деления, которые приведут к высвобождению новых нейтронов и т. д., т. е. реакция будет носить цепной характер и протекать самопроизвольно. Когда каждый испущенный нейтрон захватывается способным к делению ядром, процесс носит лавинообразный характер и быстро приводит к взрыву. Для осуществления регулируемой ядерной реакции применяют специальные устройства, называемые ядерными реакторами. [c.66] Ядерные реакторы сильно различаются по своему назначению и, соответственно, по конструкции. В качестве горючего в реакторах используют естественный уран уран, обогащенный изотопом 235U плутоний-239 уран-233 и др. [c.66] Ядра делятся под действием только медленных нейтронов, а ядра не делятся под действием нейтронов любых энергий. Освобождающиеся в процессе деления ядер нейтроны имеют сравнительно высокую энергию. [c.66] Для регулировки и контроля протекания цепной реакции в ре акторе служат контрольные стержни, изготовленные из материала интенсивно поглощающего нейтроны (например, из кадмия). Каж дый реактор обеспечивают также замкнутой системой охлаждения по которой циркулирует теплоноситель вода, тяжелая вода, гелий воздух, СО2 и др. [c.67] Другие источники бомбардирующих частиц и Y-квaнтoв. Для получения радиоактивных изотопов, кроме ядерных реакторов, находят применение и другие источники бомбардирующих частиц и у-квантов, работа которых основана на протекании различных ядерных реакций. Мощные потоки заряженных частиц получают с помощью ускорителей (электростатических, линейных, а также циклотронов и др.), в которых заряженные частицы ускоряются под действием постоянных или переменных электрических полей. [c.67] С помощью некоторых ядерных реакций можно получать у-кван-ты высокой энергии, пригодные для возбуждения (у, л)-реакций. Так, по реакции Ь1(р, у) Ве образуются у-кванты с энергиями 14,8 и 17,6 Мэв. [c.67] По первой реакции получают нейтроны с энергией около 2 Мэв, по второй — около 14 Мэв. [c.67] В лабораториях нейтроны получают по реакции (а, п) или (у, п) при облучении легких ядер а-частицами или у-квантами естественных радиоактивных элементов. Такие лабораторные источники нейтронов представляют собой ампулы, содержащие обычно бериллий, запрессованный в виде порошка вместе с каким-либо источником а-частиц — радием, полонием, америцием или другим а-излучате-лем. Происходит следующая ядерная реакция Ве(а, п) С. [c.68] Радий-бериллиевый источник дает достаточно высокий выход нейтронов 10 нейтронов сек), но при этом создается значительный фон жесткого у-излучения, что вызывает необходимость в дополнительной радиационной защите. Полоний-бериллиевый источник имеет слабый у-фон, но выход нейтронов ниже, чем в случае радий-бериллиевого источника кроме того, он недолговечен (Г1/2 оро= 140 дней). В значительной степени этих недостатков лишены источники, в которых в качестве источника а-час иц используются изотопы Aтn и 227Дс однако они сравнительно дорогие. [c.68] Реакция типа (у, п) используется для получения нейтронов реже ввиду невысоких выходов. Примером источника этого типа (называемого фотонейтронньш) может служить сурьмяно-бериллиевый источник. [c.68] Источники рассмотренных типов дают нейтроны с энергией в интервале 1—8 Мэв. Для получения тепловых нейтронов эти источники помещают внутри какого-либо замедлителя, обычно парафина или воды. [c.68] Дайте определение постоянной распада, периода полураспада, средней продолжительности жизни и напищите выражения, связывающие эти величины. [c.69] Вернуться к основной статье