Сечение захвата нейтронов

Рис. ХУ1 21. Сечение захвата нейтронов кадмием.

Применение. Бор применяют как добавку к сплавам, увеличивающую нх жаропрочность и износостойкость, бор вводят также в поверхностный слой изделий (борирование). Поскольку ядро атома бора имеет высокое сечение захвата нейтронов, бор используют для защиты от нейтронов и в регулирующих устройстаах атомных реакторов (применяют борсодержащую сталь). [c.349]

Цирконий - конструкционный материал для ядерных реакторов. Это обусловлено его высокой прочностью, коррозионной стойкостью и очень малым сечением захвата нейтронов. Гафний, обычно сопутствующий цирконию, наоборот, весьма активно поглощает нейтроны, поэтому необходима глубокая очистка циркония от гафния, что представляет трудную задачу. [c.495]

Применение. Бериллий ввиду его легкости, твердости и коррозионной стойкости широко используют в космической технике. В атомной промышленности бериллий применяют в отражателях и замедлителях нейтронов. Этому благоприятствуют малые масса атомов и сечение захвата нейтронов. Кроме того, при бомбардировке Ве а-частицами происходит ядерная реакция [c.322]

При использовании слабо обогащенных материалов гетерогенные систем1л более приемлемы (если не единственно возмол ны). В гомогенных системах, использующих природный уран в смеси с любым из известных замедлителей, единственным исключением из которых является тяжелая вода, не может быть обеспечена самоподдерж вающаяся цепная реакция, так как эти замедлители обладают большим сечением захвата нейтронов. Такие хорошие замедлители, как графит, бериллий (окись бериллия), обычная вода, требуют применения обогащенного ядерного горючего, а при работе на природном уране необходимо применение гетерогенной структуры. Блочное рас-нолол енне ядерного горючего обеспечивает лучшее использование имеющихся нейтронов, так как в этом случае улучшается возмон(ность поддержания ценной реакции. Нейтроны деления, возникающие в системе с энергией порядка нескольких мегаэлектронвольт, в результате упругих и неупругих столкновений с окружающими ядрами замедляются до тепловых скоросте . Если изобразить энергетическое распределение нейтронов как функцию энергии, то окажется, что основная масса нейтронов сосредоточена в сравнительно узком энергетическом интервале. Целесообразно ввести понятие средняя энергия нейтронов в реакторе . [c.18]

Для исследования структуры кристаллов применяют также метод, основанный на дифракции медленных нейтронов. Рассеяние их потока происходит в результате взаимодействия с ядрами микрочастиц, образующих кристалл. Поэтому положение последних в кристаллической структуре можно определить с большой точностью вплоть до 0,0001 нм. Метод применим лишь для изучения структуры веществ, атомы которых обладают малым сечением захвата нейтронов. Известен также метод изучения структуры кристаллов, основанный на дифракции электронов. Исследуемый образец готовят в форме тончайшей пленки толщиной 10—100 нм и помещают в специальную вакуумную камеру. Точность определения положения микрочастиц в кристалле составляет порядка 0,003 нм. Методы, основанные на дифракции нейтронов и электронов, определяют положение атомных ядер в кристаллической структуре и не подвержены влиянию поляризуемости связей. Поэтому они позволяют более точно рассчитать постоянные кристаллических решеток в сравнении с величинами, определенными из рентгенограмм вещества. [c.92]

Наконец, многие РЗЭ имеют большое сечение захвата нейтронов и применяются в атомной технике для поглощения тепловых нейтронов в целях управления работой реакторов и для защиты от их избытка при потере нормального режима работы реактора. В этих целях, например, используют [16] гадолиний и его соединения (сечение захвата нейтронов 44 000 барн). [c.82]

Несмотря на необходимость применения сложной аппаратуры, результаты измерения дифракции нейтронов оправдывают затраты и имеют большую ценность. Так, например, этим методом удалось точно установить расположение некоторых легких атомов относительно более тяжелых. Были также исследованы структура льда и строение ионов НРг , благодаря чему выявлена природа водородной связи в этих соединениях. Дифракция нейтронов позволяет также различать атомы с одинаковым порядковым номером, так как сечение захвата нейтронов сильно зависит от природы элемента. [c.75]

Ядро атома бора имеет высокое сечение захвата нейтронов, поэтому бор используют для защиты от нейтронов и в регулирующих устройствах атомных реакторов (применяют борсодержащую сталь). [c.335]

Обычно органы управления реактором выполняют в виде стержней или других цилиндрических конструкций из материала, обладающего большим сечением захвата нейтронов. Извлечением из реактора или введением в него поглотителя баланс нейтронов можно быстро изменить и их плотность можно увеличить или уменьшить в зависимости от того, хотим ли мы ускорить цепную реакцию или погасить ее. Другие способы контроля и управления работой реактора связаны с использованием выгорающих поглотителей или подвижных отражателей. [c.20]

Для случая, когда образовавшийся в результате ядерной реакции радиоактивный изотоп имеет большое сечение захвата нейтронов, вследствие чего необходимо учитывать возможность уменьшения числа его атомов за счет вторичной реакции (п.Т). приводится значение сечения поглощения а. Для случая делящихся изотопов приводится сечение деления [c.543]

В настоящее время углеграфитовые материалы ирименяют для сооружения и футеровки химической аппаратуры и оборудования, в том числе атомных реакторов. Из них изготавливают ответственные детали машин, трубы, насосы, теплообменники, холодильники, абсорберы, конденсаторы, лабораторное оборудование и др. Поскольку чистый углерод имеет небольшое эффективное сечение захвата нейтронов (3,5 Мб), он используется в качестве замедлителя нейтронов в атомных реакторах. [c.44]

СЕЧЕНИЕ АКТИВАЦИИ —величина, показывающая вероятность образования радиоактивных изотопов при взаимодействии ядерных частиц (нейтронов, протонов, а-частиц) с атомными ядрами. Обозначается буквой а. Практически наиболее важны реакции радиационного захвата нейтронов и соответствующая им величина — сечение захвата нейтронов эти реакции приводят к образованию радиоактивного изотопа элемента, массовое число которого на единицу больше, чем у изотопа, претерпевшего превращение. Во многих случаях при захвате нейтронов тем же самым изотопом наблюдается образование ядерных изомеров, отличающихся друг от друга периодами полураспада. [c.226]

К металлическому плутонию предъявляются особенно высокие требования по чистоте в отношении элементов, изотопы которых обладают большим сечением захвата нейтронов. Некоторые из них (N(1, 5т, Ей, 0(1, Ни) являются продуктами деления в ядерном реакторе [101]. После отделения от урана и осколков и тщательной очистки солей или окислов плутония, металл может быть получен различными путями. Большинство методов основано на восстановлении галогенидов плутония или его окиси щелочноземельными металлами (Са, M.g) [222, 229, 280, 283, 419, 435, 533, 614]. [c.23]

Поскольку чистый углерод имеет небольшое эффективное сечение захвата нейтронов (3,5 Мбарн), его используют в атомных реакторах в качестве замедлителя нейтронов (ядерный графит) [24]. По данным отечественных и зарубежных исследователей [24, 156, 161], ядерный графит должен иметь плотност . 1650—1750 кг/м , эффективное сечение, характеризующее способность захватывать электроны, не более 4 Мбарн и низкую степень коррозии при взаимодеЛ-ствии с СОг. Особо высокие требования предъявляют к чистоте ядерного графита. Наиболее вредными примесями являются бор, ванадий, редкоземельные элементы и др. Эти примеси определялись в указанных выше работах специальными методами фотоколориметрии или пламенной спектрометрии. [c.103]

Наиболее важной частицей, применяемой для активации, является нейтрон, который захватывается определяемым веществом в ходе (л, у)-реакций. Как видно из рис. 6.4, при нейтронной активации эффективное сечение захвата ядерной реакции в значительной степени зависит от энергии нейтронов. При использовании медленных нейтронов (энергии до 100 эВ) сечение захвата нейтронов ядрами большинства элементов пропорционально l/t), т. е. уменьшается с возрастанием скорости нейтронов. Однако при вполне определенных энергиях нейтронов возникают так называемые резонансные состояния, при которых а может принимать большие значения. При применении быстрых нейтронов (энергии более 3 МэВ) сечение активации практически постоянно. В общем для протекания (п, р)-и (п, а)-реакций необходимо применять нейтроны, обладающие высокой энергией. Однако некоторые реакции вследствие большой экзотермичности протекают при действии медленных нейтронов [c.310]

В частности, ванадий обладает малым эффективным сечением захвата нейтронов (1,1 барн) и, следовательно, не изменяет заметно свойств в условиях сильного излучения. На рис. 19 приведена фотография топливного элемента ядерного реактора, изготовленного одной из фирм США. Внутренняя трубка состоит из ванадия, уран заключен в оболочки, сделанные из ниобия. [c.99]

Ядерные свойства 4 Be очень важны и интересны сечение захвата нейтронов мало 0,01 барн, т. е. фактически бериллий не поглощает нейтронов. Это имеет большое значение для реакторостроения нейтроны отражаются от бериллиевых стенок котла и уходят внутрь реактора. [c.25]

Сечение захвата нейтронов, барн [c.51]

Если принять за единицу сечение захвата нейтронов для углерода, то в ряду Ве—С—А1—Ее—С , приведенном выше, получим следующее соотношение величин сечения захвата 3 1 10 100 100000. Таким образом, А1 имеет ядерные характеристики, позволяющие применять металлический А1 и его соединения для упаковки делящихся материалов в тепловыделяющих элементах ядерных реакторов. [c.51]

Ядерные свойства стабильных изотопов 2г и Н1 весьма своеобразны. Так как у 2г очень малое сечение захвата нейтронов, его наряду с А1 используют как конструкционный материал в реакто- [c.93]

Элементы, входящие в состав У. с., должны обладать миним. величиной сечения захвата нейтронов, что позволяет уменьшать загрузку в реактор обогащенного урана. Особое внимание уделяется совместимости сплавов с материалом оболочки твэлов при рабочих т-рах, а также их обрабатываемости. [c.44]

Атомная энергетика. Ниобий не взаимодействует заметно с ураном, плутонием, жидкометаллическими теплоносителями. Вместе с этим обладает небольшим эффективным сечением захвата нейтронов (1,2 барн/см ), из-за чего применяется в качестве конструкционного материала в атомной энергетике. Из него изготовляют оболочки для урановых тепловыделяющих элементов при этом повышаются максимально допустимая температура разогрева тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) и полнота их использования. Добавление нескольких процентов ниобия к урану повышает устойчивость урановых ТВЭЛ против старения при нагревании. [c.61]

Медленные нейтроны регистрируют монокристаллами галогенидов лития, активированными Т1 и другими элементами. В этом случае при действии нейтронов идет ядерная реакция 6Li(raa)3H. Поперечное сечение захвата нейтронов у Li равно 900.10"см . [c.166]

Современная технология обеспечивает возможность получения металлического тория высокой чистоты, использующегося в качестве источника атомной энергии. Последнее обстоятельство приводит к необходимости разработки методов определения в нем следов различных примесей, в первую очередь тех, которые обладают большими сечениями захвата нейтронов (бор, кадмий и р.з.э.). Однако такие методы в лите- [c.220]

Недостатками радиоактивационных методов являются значительные сложности определения рения в объектах с высокими значениями сечений захвата нейтронов (бор, кадмий, некоторые РЗЭ) и необходимость использования сложного и дорогого электронного оборудования. Кроме того, точность определения рения этим методом не превышает 20—30%. [c.171]

Нентроннь е влагомеры. Их действие основано на замедлении ядрами водорода потока быстрых нейтронов. При этом последние теряют энергию и превращ в медленные нейтроны. Если главный водородсодержащий компонент в в-ве-вода, а замедление нейтронов, вызванное присутствием др. элементов, достаточно мало, можно оценить содержание влаги, измеряя плотность потока медленных нейтронов. Для получения быстрых нейтронов применяют, как правило, радиоактивные источники, содержащие Ве в смеси с одним из радиоактивных элементов,-Ra, Ро или Ри (интенсивность 10 -10 нейтронов в 1 с). Детекторы-борные или сцинтилляционные счетчики или комбинация нз кадмиевой фольги и галогеиного счетчика. Измерения проводят при размещении источника и счетчика как в толще материала, так и на его пов-сти. Диапазон определения от О до 100%. Погрешность-от 0,5 до 2,0%-обусловлена наличием в анализируемом в-ве иных, помимо воды, водородсодержащих соед., а также элементов с большим сечением захвата нейтронов (С1. В, Li и др.). Сильное влияние оказывают также изменения плотности в-ва. Поэтому для снижения погрешности вводят соответствующие поправки. Нейтронные В. применяют для тех же целей, что и ЯМР-влагомеры. [c.390]

Приведены поперечные сечения захвата нейтронов изотопами молибдена и других элементов в [1065]. Описаны различные варианты определения молибдена радиоактивационным методом [9, 224, 356, 381, 382, 500, 585, 590, 591, 879, 994, 1009]. [c.244]

Титан — важнейший конструкционный материал химического машиностроения, самолетостроения и ракетной техники. Он имеет низкую плотность (р = = 4,51 г/см ), высокую прочность, тугоплавкость и химическую стойкость. Цирконий используется в атомном реакторостроении ввиду малого сечения захвата нейтронов, а его оксиды и силициды — в производстве термостойких керамик. Гафний — отличный поглотитель нейтронов о большим сечением захвата. [c.181]

Использование как ядерного горючего основано на том, что при соударении его ядра с медленным тепловым нейтроном образуется новое ядро неустойчивое и самопроизвольно сразу же распадающееся на два больших фрагмента, состоящих из ядер 8г, и др., а также нескольких новых нейтронов, сразу же вступающих в новые ядерные реакции с новыми ядрами Так возникает разветвленная ядерная реакция, в результате которой выделяется 2 10 Дж/моль тепловой энергии, что в 2,5 10 раз превышает количество энергии, выделяющейся при сгорании такой же массы угля. Такой процесс реализуется в атомной бомбе. Для спокойного протекания той же ядерной реакции в атомном реакторе используются поглотители нейтронов в виде стержней из металлов с большим сечением захвата нейтронов, например кадмия, и замедлители нейтронов в виде графитовых блоков или тяжелой воды ВзО. Помимо самопроизвольному распаду под действием тепловых нейтронов способен подвергаться также трансурановый изотоп плутония который получают в значительных количествах в атомных реакторах. В настоящее время используется для производства ядерного оружия. [c.193]

Иттрий, обладающий малым сечением захвата нейтронов, используется как компонент.конструкционных материалов ядерных реакторов. Малые количества V улучшают легирующее действие различных металлов (Сг, /, Мо и др.). Небольшая добавка (около 0,4%) мпшметалла к нихрому значительно увеличивает срок его службы (приблизительно в 10 раз при 1000 °С). [c.501]

Изотоп 2 1зА1 обладает ценными для атомной техники свойствами— у него малое сечение захвата нейтронов (выражается в барнах) [c.51]

Применение скандия, РЗЭ и их соединений. Металлический скандий применяется как фильтр нейтронов в ядерной технике и как легирующий металл в черной и цветной металлургии. Добавка 1% иттрия к нержавеющим сталям повышает температуру их окисления до 1200—1300 °С. Кроме того, применительно к магниевым и алюминиевым сплавам иттрий является хорошим упроч-иителем. Лантаноиды, несмотря на сравнительно высокую стоимость, нашли применение в атомной технике, электронике, электро- и радиотехнике, а также в черной и цветной металлургии. В атомной технике применяются лантаноиды с большими сечениями захвата нейтронов (гадолиний, самарий, европий). Церий и мишметалл входят в состав геттеров. Кроме того, церий широко применяется для легирования сталей, чугуна, алюминиевых, магниевых и других сплавов. [c.179]

В реакторостроении искусственный графит широко используется в качестве элементов конструкции кладки ур н-графитовых реакторов благодаря его недифицитности, удовлетворительнь1М замедляющим свойствам и малому сечению захвата нейтронов [1451. [c.250]

Можно даже оценить время, когда произошел взрыв звезды, из вещества которой впоследствии образовались наша Земля и метеориты. Такими космохимическими часами являются изотопы урана и Зная сечение захвата нейтронов этими изотопами и их периоды полураспада, можно по уравнению (12) рассчитать, какое количество этих ядер соответствовало взрыву. Учитывая их относительную современную распространенность, мы можем узнать число уже распавшихся ядер со времени их образования и, таким образом, подойти к оценке этого времени. Оно оказалось равным около 7 млрд. лет. Существуют также калиевые часы. Они должны показывать время, которое прошло с тех пор, когда вещество Земли и метеоритов варилось в термоядерном котле. К сожалению, сейчас мы еще не знаем величин сечений захвата нейтронов изотопов К и по относительному содержанию которых можно было бы оценить это время. [c.138]

Графитированные коксы используют в ядерных реакторах в качестве замедлителей нейтроноз, поскольку чистый углерод имеет наибольшее сечение захвата нейтронов (3,5 Мбарн). Получение графита включает следующие этапы [c.107]

Бор применяют как добавку к сплавам, увеличивающую их жаропрочность и износостойкость. Борирование поверхности сталей, как и азотирование, увеличивает их поверхностную твердость и износостойкость. Борсодержащая сталь используется в регу.т1ирующих стержнях ядерных реакторов, так как бор имеет большое сечение захвата нейтронов. Алмазоподобный BN — сверхтвердый материал для буровых работ, графитоподобный BN служит высокотемпературной смазкой. Бориды металлов IVB—VIB подгрупп (общая формула ЭВз или ЭзВв) — высокоогнеупорные материалы. Их часто получают методом СВС. [c.144]