Дейтерий захват нейтронов

Подставляя в уравнение (31.3а) Е = 2,22 мэв и А —2, найдем, что энергия дейтона, образующегося в результате захвата нейтрона протоном, равна Еа = 1320 эв. Эта энергия значительно превышает энергию связи водорода в молекуле, составляющую 4,5 эв. Поэтому вновь образованный атом дейтерия не остается в молекуле и, обладая большим запасом энергии, должен представлять собой не только активную частицу, по также частицу, способную активировать сталкивающиеся с нею молекулы. [c.461]

Таким образом, по интенсивности потока медленных (тепловых) нейтронов на некотором достаточно близком расстоянии от нейтронного источника можно судить о концентрации воды в объеме, окружающем источник. (Наряду с упругим соударением с протонами происходит также захват нейтрона с образованием стабильного изотопа водорода — дейтерия, однако этот процесс нас не интересует.) [c.180]

Разность масс молекулярного водорода и дейтерия ( Нг— измерялась с большой точностью особым методом дублетов на масс-спектрографе с хорошей разрешающей силой и в энергетических единицах равна 1,442 Мэе. Точность определения массы нейтрона в данном случае зависит лишь от точности измерения энергии связи дейтона ев- Энергию связи дейтона можно определить или по фоторасщеплению дейтона [реакция В(у, п) Н], или по у-лучам, испускаемым в обратном процессе захвата нейтрона протоном [реакция Н(п, у) 0] с образованием дейтона. [c.150]

В результате захвата медленных нейтронов чаще всего испускаются у-лучи и образуются изотопы тех же элементов, но с большими на единицу массовыми числами. Примером такого превращения является захват нейтрона протоном с образованием ядра дейтерия 1Н 4- сл -> -> Т [Н . В ряде случаев после захвата медленных нейтронов происходит испускание протона (например, -Ь о 1Н 4- еС ) ИЛИ а-частицы (например, дВ>о + ол ->2Не + зЫ7). [c.72]

Наиболее вероятная судьба теплового нейтрона в водородсодержащей среде (такой, как вода, парафин) — быть в конце концов захваченным протоном с образованием дейтрона. Однако, поскольку сечение этого процесса существенно меньше сечения упругого рассеяния, нейтрон, достигший тепловой скорости, испытывает до момента захвата еще около 150 соударений. Парафин и вода являются хорошими замедляющими веществами, в частности и потому, что сечения захвата нейтронов у углерода и кислорода еще меньше, чем у водорода. В этом смысле тяжелая вода лучше обычной, так как вероятность захвата нейтрона ядром дейтерия чрезвычайно мала. В качестве замедлителя широко используется также углерод (графит). Правда, в этом случае термализация достигается при значительно большем числе соударений (около 120), но зато тепловой нейтрон живет в графите намного дольше, чем в водородсодержащей среде. Однако в любом веществе время жизни теплового нейтрона до захвата не превышает долей секунды. [c.124]

Простейший пример идущей с участием нейтронов ядерной реакции дает протий ( Н), переходящий при захвате медленного нейтрона в дейтерий [c.517]

Дейтерий. Ценность дейтерия для ядерных реакторов связана с его низким поперечным сечением захвата медленных нейтронов (сравнительно с водородом). Благодаря этому возможно создание энергетических реакторов, работающих на природном уране с использованием тяжелой воды в качестве замедлителя. [c.364]

Оценим, например, величину энергии атома дейтерия, образующегося при реакции Н(/г, y)D в результате захвата теплового нейтрона. Энергия излучаемого при этом у-кванта равна 2,26 Мэе. Подстановка соответствующих величин в формулу (177) дает для энергии атома отдачи значение порядка 10 эв. [c.360]

Наиболее активен по отношению к захвату тепловых нейтронов гадолиний (Оз = 46 000), а наименее активны гелий (Оз = 0),, кнс.лород (сГз = 0,0002) и дейтерий (сГз = 0,00057). [c.351]

Большой интерес представляют различного типа ядерные реакции с участием нейтронов. Нейтроны присутствуют в космическом излучении, образуются в (а, оп ) и (у, о )-реакциях, а также возникают при спонтанном делении урана. Так, нейтроны образуются, если легкие элементы (Ь1, Ве, В, Н, Р, Ма, Mg, А1) бомбардировать а-частицами или частицами, возникающими из естественно-радио-активных элементов, таких, как полоний. Примером такой реакции может служить ранее рассмотренная ядерная реакция Ве (а, о ). Поэтому комбинации Ве — 1) и Ве — ТЬ в соответствующих минералах могут рассматриваться как природные источники нейтронов (например, обогащенные ураном ниоботанталовые минералы, содержащие небольшое количество бериллия). Самой простой реакцией, вызванной нейтронами, является образование дейтерия из водорода [Н (у, о )ОЧ. Она протекает в результате поглощения нейтронов во всех водородсодержащих веществах. Захват нейтронов может изменить изотопный состав нескольких элементов в урано- [c.22]

Наиболее важной из всех индуцированных ядерных реакций, при которых продукт реакции представляет собой изотоп элемента мишени, является, повидимому, реакция (я, y). Вскоре после открытия нейтрона Ферми и его сотруд- ики [А9] показали, что многие элементы способны захватывать нейтроны, и при этом часто образуются радиоактивные изотопы. Эти исследователи обнаружили также, что вероятность захвата во многих случаях сильно возрастает, если скорость нейтронов уменьшается до тепловых скоростей в результате последовательных столкновений с атомами очень легких элементов (например, с атомами, входящими в состав парафина), прежде чем они встречаются с атомами, захватывающими нейтроны. Эффект испускания - -излучения при захвате нейтронов был впервые обнаружен Ли [L12], который наблюдал f-излучение, сопровождающее процесс захвата нейтронов водородом с образованием дейтерия. [c.199]

Окись дейтерия является промышленным продуктом и доступна в больших количествах ее используют в качестве замедлителя в ядерных реакторах, поскольку она очень эффективно понижаетэнер-гию быстрых нейтронов ядерного деления до энергии тепловых нейтронов, а также вследствие того, что дейтерий имеет гораздо меньшее сечение захвата нейтронов, чем водород, и, следовательно, заметно не уменьшает нейтронный поток. Дейтерий широко применяют при изучении механизмов реакций и при спектроскопических исследованиях. [c.33]

Радиоводород [тритий]. Свойства трития подробно обсуждаются в работах [134, 154]. Это вещество было открыто Резерфордом и др. [114] в реакции 1Н (с1, р) хН , или О (с1, р) Т. Некоторое время было неясно, который из изобаров ( Н или зНе ) является стабильным, однако после открытия р-активности трития и обнаружения стабильного Не в естественном гелии вопрос был разрешен [4, 5, 6, 7, 1, 2, 3]. Период полураспада трития составляет около 12 лет [112, 46]. Его распространенность в естественном водороде не должна превышать [32]. Излучение трития обладает исключительно малой энергией—верхняя граница спектра составляет всего лишь 18 кеУ [30]. Тритий, повидимому,, получается в больших количествах в котлах при радиационном захвате нейтронов дейтерием, но при этом получаются препараты с низкой удельной активностью [170]. Чистый тритий можно получить в циклотроне при реакции Ве (ё, 1) 22Не или в котле при реакции зЕ1 (п, а) Т [17, 10]. Другие приводящие к тритию ядерные реакции приведены в работе [20] Образование трития при различных реакциях, которые происходят с присутствующими в атмосфере ядрами под действием быстрых космических нейтронов, а также не связанные с его дочерним веществом Не геохимические вопросы подробно обсуждаются в работе [88]. Быстрые тритоны можно использовать в момент образования, для того чтобы вызвать ядерные реакции [82]. Реакция О—Т приводит к нейтронам очень большой энергии. [c.89]

В опытах с дейтеронами больших энергий также образуются изотопы элемента-мишени, но вылетающие частицы могут представлять собой как протоны, так н нейтроны. В этой области энергий ку-лоновское отталкивание не имеет существенногс значения и вероятности захвата протона и нейтрона близки. Другая частица при этом пройдет мимо ядра, испытав сравнительно небольшое ускорение в момент разрыва, так как ее кинетическая энергия намного больше энергии связи нуклонов в дейтерии. [c.419]

Тяжёлая вода, характеризуясь высокой теплоёмкостью, являясь апро-тонным растворителем, обладает также низким сечением захвата тепловых нейтронов дейтерием а = 0,0015 барн), которое в 200 раз меньше, чем для лёгкого изотопа водорода — протия а = 0,3 барн). Тяжёлая вода по замедляющей способности в отношении нейтронов в 3-4 раза эффективнее графита. Отмеченные обстоятельства обеспечивают использование тяжёлой воды в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов в энергетических и исследовательских ядерных реакторах, в ЯМР-спектроскопии, в фундаментальных научных исследованиях, связанных с изучением структуры атомного ядра. Тяжёлая вода, так же как и входящий в её состав дейтерий, широко используется при производстве большой гаммы дейтерий содержащих меченых химических соединений, широко применяющихся в медицине, биологии, в различных отраслях химии, в ядерной физике, в ЯМР и других видах спектроскопии. В виде дейтерида лития дейтерий входит в состав термоядерного оружия. По общему убеждению специалистов, в будущем дейтерий наряду с тритием станет компонентом топлива энергетических термоядерных реакторов, в первом поколении которых будет осуществлена реакция синтеза Т (В, п) Не + 17,6 МэВ. Эта реакция в сравнении с другими реакциями синтеза, предполагающими участие изотопов водорода, характеризуется наибольшим энерговыделением и, как следствие, наименьшим расходом дейтерия (100 кг/год на 1 ГВт электрической мощности). [c.210]

Мильнер и др. (Milner et al.) [12] использовали вышеописанную установку для онределения точности метода, основанного на реакции (у, п) применительно к жидким образцам, и, кроме того, проверили возможность онределения бериллия в присутствии элементов с высоким сечением захвата тепловых нейтронов, нанример бора, кадмия, самария и гадолиния [13]. Было найдено, что метод нельзя применить без ущерба для точности, если можно ожидать присутствие таких элементов. В наиболее неблагоприятном случае (водный раствор и элементы с большим сечением) наблюдались ошибки примерно от —10 до —15% высокая концентрация дейтерия приводила к небольшим положительным ошибкам. Ошибки первого тина можно сильно уменьшить, помещая вокруг образца кадмиевый поглотитель [14], вследствие чего тепловые нейтроны, образующиеся в образце, не будут регистрироваться счетчиком. [c.180]

Наиболее активен по отношению к захвату тепловых нейтронов гадолиний (оз = = 46 000), а наименее активны гелий (Оз = 0), кислород (оз = 0,0002) и дейтерий (Оз == 0,00057). Насколько тонкимн особернюстями ядер определяются значения Оа, видно из того, что Оз = 945 для 1л и лишь 0,03 3 для а высокая активность кадмия по отношению к захвату тепловых нейтронов обусловлена почти исключительно изотопом Сс1 (12,3% п изотопной смеси). Рис. ХУ1-39 показывает, что сечение захвата очень сильно зависит и от энергии иейтроиа. [c.565]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология