Кадмий захват нейтронов

Рис. ХУ1 21. Сечение захвата нейтронов кадмием.

Рис. ХУ1-39. ЭПС захват нейтронов кадмием.

Из элементов, обладающих высоким сечением захвата нейтронов, и к тому же достаточно распространенных, в первую очередь следует назвать кадмий, затем бор и ртуть. [c.24]

Анализ по поглощению нейтронов. Одной из разновидностей анализа по поглощению излучения является анализ по поглощению нейтронов [273, 274]. Этот метод основан на способности некоторых элементов (гадолиния, самария, европия, диспрозия, кадмия, бора, индия и некоторых других) аномально сильно поглощать нейтроны вследствие того, что сечение захвата нейтронов у них на несколько порядков выше, чем у большинства других элементов. Известно, что поглощение нейтронов в слое вещества подчиняется экспоненциальному закону [c.152]

Среди таких ядерно-физических методов, например гамма-методы. Один из них основан на том, что анализируемое вещество облучают нейтронами, а возникающее при захвате нейтронов элементами гамма-излучение регистрируют. Низкий предел обнаружения достигается при определении элементов, имеющих высокое сечение захвата нейтронов. В качестве источника последних в этом методе чаще всего используют изотопные источники нейтронов или нейтронные генераторы. Есть хорошие методики определения гадолиния, кадмия, ртути. [c.77]

Лантаноиды имеют аномально высокие значения сечения захвата нейтронов, большие, чем какие-либо другие элементы периодической системы. Это объясняется их ядерной структурой. Максимум приходится на гадолиний (44 ООО барн)] несколько меньшие сечения захвата у самария и европия (6500 и 4500 барн соответственно), но и эти значения больше, чем у таких классических поглотителей нейтронов, как бор (3000 барн) и кадмий (2500 барн). [c.213]

Заключение. В настоящее время использование поглотителей нейтронов в ядерной энергетике сводится в основном к применению борной кислоты в реакторах типа ВВЭР. Использование других элементов пока не находит широкого применения, хотя с точки зрения повышения эффективности систем аварийной остановки реактора они являются более предпочтительными за счёт большого сечения захвата нейтронов. Наиболее приемлемыми для использования в жидкостных системах регулирования мощности и повышения эффективности аварийной защиты являются соединения гадолиния и кадмия в виде водных растворов их солей (нитраты, сульфаты, ацетаты) [23]. [c.223]

Бор — не единственный элемент, хорошо поглощающий тепловые нейтроны, образующиеся при цепной ядерной реакции. Большей, чем у бора, способностью к захвату нейтронов обладают шесть элементов самарий, европий, гадолиний, диспрозий, плутоний (изотопы 2 Ри и 2 "Ри) и кадмий. Но перед каждым из них у бора есть преимущества. Он стабилен, термостоек, неядовит и до- [c.85]

Основным толчком к созданию высокочистых материалов явились требования атомной энергетики, по которым содержание примесей элементов, имеющих большое сечение захвата нейтронов (бора, кадмия, гадолиния, самария, европия, лития, гафния и т. д.), в уране, тории, графите, бериллии, алюминии, цирконии, свинце, висмуте и других материалах не должно было превышать 10 — 10 [3]. [c.7]

Ядерные реакции деления хорошо поддаются управлению в ядерных реакторах (ранее называвшихся ядерными котлами ), где скорость образования нейтронов в цепной реакции управляется специальными замедлителями нейтронов, например графитом или тяжелой водой Нг снижающими высокую энергию нейтронов, либо поглотителями нейтронов типа кадмия или бора, вступающими в реакции с захватом нейтронов (рис. 24.10). Такие поглотители позволяют управлять скоростью образования нейтронов в цепной реакции деления и поддерживать скорость [c.436]

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]

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]

Определения, основанные на захвате нейтронов кадмием, отличаются относительно большей чувствительностью, чем при поглощении бором или ртутью [16]. [c.24]

Следовательно, максимальное использование нейтронов — основная проблема конструирования и эксплуатации ядерных реакторов. Для всех элементов эффективные поперечные сечения захвата быстрых нейтронов сравнительно невелики. Для медленных же (тепловых) нейтронов некоторые элементы (кадмий, бор, редкие земли и т. д.) обладают явно выраженными резонансными эффективными поперечными сечениями захвата. Последние во много раз превышают эффективное поперечное сечепие деления изотопа захвата нейтрона изотопом Поэтому наличие таких примесей в ядерном горючем даже в ничтожно малых количествах будет в существенной степени уменьшать нейтронный поток реактора. Допускаемое содержание не должно превышать 10 —10 %. Другие примеси (железо, алюминий и т. д.) обладают значительно меньшими эффективными поперечными сечениями захвата медленных нейтронов, сравнимыми с сечениями захвата изотопа поэтому допускаемое содержание их в ядерном горючем 10 — КГ %. Некоторые элементы (например, кислород, фтор) имеют очень малое эффективное поперечное сечение захвата медленных нейтронов это дает возможность использовать в качестве ядерного горючего соединения урана с этими элементами. [c.9]

Важно отметить, что экстракционный вариант позволяет титровать соли элементов, не отличающихся большим сечением захвата нейтронов. В таких случаях применяют соль кадмия в ка"честве индикатора. Определение возможно, если дитизонат определяемого катиона (например, Си +, Bi + и др.) отличается большей константой образования, чем соответствующее соединение кадмия. [c.25]

Приведенное в табл. 3 значение поперечного сечения захвата тепловых нейтронов Оу (в барнах) характеризует степень ослабления их пучка вследствие поглощения и рассеяния атомами рубидия и цезия. Среди щелочных металлов рубидии обладает наименьшей величиной Оу. равной 0,73 барн. Для сравнения следует указать, что резонансное поперечное сечение захвата тепловых нейтронов природной смеси изотопов кадмия равно 8000 барн, у гадолиния— 45 000 барн. Низкое значение вели чины Оу для рубидия позволяет рекомендовать этот металл для использования его в сплавах с калием и натрием в качестве теплоносителя на атомных электростанциях с реактором на быстрых нейтронах. В этих реакторах нельзя применять обычную или тяжелую воду, так как введение в активную зону вещества с сильным замедляющим действием уменьшило бы энергию нейтронов и ухудшило бы воспроизводство горючего. [c.78]

При облучении некоторых изотопов, обладающих высоким сечением захвата нейтронов (например, лития, бора, кадмия, гадолиния), образуются стабильные изотопы или радиоактивные изо- [c.231]

При проведении анализа возможно поглощение тепловых нейтронов в исследуемом образце в том случае, если в нем присутствуют элементы с высоким эффективным сечением захвата тепловых нейтронов, такие, как литий, бор, кадмий, редкоземельные элементы. Для учета этой потери нейтронов проводят измерение потока нейтронов, возникающ,его при анализе эталонного препарата. Затем повторяют измерение, поместив эталонный препарат за кадмиевый экран толщиной 1. и.и, который полностью поглощает тепловые нейтроны. Разница двух выполненных измерений, отнесенная к первому измерению, представляет собой максимально возможную ошибку, которая колеблется в пределах 4—16%. [c.359]

Ядерная техника, Ядерная техника — одна из новейших областей применения редкоземельных элементов. В силу того, что некоторые изотопы 0(1, 5т и Ей обладают очень высоким сечением захвата тепловых нейтронов (44 ООО барн/атом у 0(1, 6500 барн/атом у 5т, 4500 барн/атом у Ей), намного превышающим таковое бора, кадмия, [c.87]

Этим методом можно определять содержание элементов с высоким сечением захвата нейтронов, например бора, кадмия, редкоземельных элементов, лития и т. п. [c.536]

Стабильные и радиоактивные изотопы. В настоящее время известно около 280 стабильных изотопов, принадлежащих 81 природному элементу, и более 1500 радиоактивных изотопов, 107 при родных и синтезированных элементов. При этом у элементов с нечетными I не более двух стабильных изотопов. Число нейтронов в таких атомных ядрах, как правило, четное. Большинство элементов с четным 2 характеризуется несколькими стабильными изотопами, из которых не более двух с нечетными А. Наибольшее число изотопов имеют олово (10), ксенон (9), кадмий (8) и теллур (9). У многих элементов по 7 стабильных изотопов. Такой широкий набор стабильных изотопов у различных элементов связан со сложной зависимостью энергии связи ядра от числа протонов и нейтронов в нем. По мере изменения числа нейтронов в ядре с определенным числом протонов энергия связи и его устойчивость к различным типам распада меняются. При обогащении нейтронами ядра излуч-ают электроны, т. е, становятся р -активными с превращением нейтрона в ядре в протон. При обеднении ядер нейтронами наблюдается электронный захват или р+-активность с превращением протона в ядре в нейтрон. У тя- [c.50]

В тех случаях, когда захват нейтронов приводит к образованию неактивных изотопов, иногда удается установить, какой именно изотоп участвует в этой реакции. Обычная смесь изотопов данного элемента помещается в котел, где происходит цепная реакция, и с помощью масс-спектрографа наблюдается изменение относительного количества изотопов. Именно так было выяснено, что главную роль в поглощении медленных нейтронов самарием играет изотоп гадолинием—Gdi и [82] и кадмием - [c.125]

Ядра кадмия легко поглощают нейтроны тепловых. чнергий, в особенности изотоп Сс1, поперечное сечение захвата у которого составляет 25 ООО барн (кадмий используют для изготовления регу- [c.160]

Для обеспечения захвата нейтронов ядерным топливом активная зона содержит замедлитель нейтронов. Контроль скорости тепловыделения обеспечивается регулирующими стержнями, содержащими вещества, поглощающие нейтроны (бор, кадмий). Теплота от ТВЭЛов отводится теплоносителем. [c.527]

Энергия, используемая при работе атомных электростанций, выделяется в результате ядерного деления. Топливом для ядерного реактора служит какое-либо делящееся вещество, например уран-235. Обычно уран обогащают изотопом уран-235, доводя содержание последнего приблизительно до 3%, и такой обогащенный уран используют в форме иОз. Гранулами из этого вещества наполняют трубки из циркония или нержавеющей стали. Контроль над протеканием процесса деления осуществляют с помощью стержней из таких веществ, как кадмий или бор, которые хорошо поглощают нейтроны. Контрольные стержни позволяют поддерживать поток нейтронов, достаточный для того, чтобы цепная реакция была самоподдерживающейся, но препятствуют перегреву активной зоны реактора . Реактор приводится в действие каким-либо источником нейтронов его остановка осуществляется достаточно глубоким погружением контрольных стержней в активную зону, т.е. туда, где происходит деление (рис. 20.15). В активной зоне реактора также находится замедлитель - вещество, замедляющее скорость нейтронов, для облегчения их захвата ядерным топливом. Наконец, в активной зоне циркулирует охлаждающая жидкость, которая отводит тепло, [c.269]

Внесен вклад в теоретические основы активационного анализа веществ с высоким сечением захвата нейтронов (на примере бора и кадмия). Предложена и экспериментально подтверждена полуэмпирическая формула расчета коэффициента самоэкранирования больших навесок бора и кадмия, что позволило впервые с необходимой точностью выполнять активационный анализ этих объектов. [c.5]

Однако веш,ества с высоким сечением захвата нейтронов, например бор и кадмий, являются до сих пор одними из самых сложных объектов анализа при облучении тепловыми нейтронами. Задача определения в них примесей осложняется поглощением тепловых нейтронов поверхностным слоем образца, что приводит к неравномерной активации примесей внутри образца и, в свою очередь, к ошибке в определении их истинного содержания. Эта ошибка, как будет показано ниже, зависит также и от типа определяемых примесей. [c.124]

Характер протекания нейтронных реакций сильно зависит от скорости нейтрона. После захвата быстрого нейтрона ядро обычно выбрасывает или а-частицу или протон. Напротив, захват медленного нейтрона обычно сопровождается лишь испусканием у-.пуча с образованием более тяжелого изотопа исходного элемента. Так ведет себя, например, кадмий, слой которого толщиной в 1 мм почти полностью задерживает тепловые нейтроны. [c.517]

Методы, основанные на поглощении нейтронов. Для определения ряда элементов, характеризующихся высокими значениями сечений захвата в нейтронных реакциях, может быть использовано поглощение нейтронов. К числу таких элементов относятся бор, кадмий, индий, некоторые РЗЭ (самарий, европий и др.). Ряд изотопов обладает весьма высокими значениями захвата при реакциях типа (л, а) (п, р), осуществляемых на медленных нейтронах (Ь1 , В , С1 ). [c.171]

Ртуть обладает большим сечением захвата тепловых нейтронов по реакции (и, у) (380 20 барн) и относительно большими сечениями активации по изотопам (29,8% в природной смеси изотопов, 3,8 барн) и (8,85%, 0,43 барк). Отсутствие в продуктах ртутного производства элементов, имеющих большие сечения захвата тепловых нейтронов (кадмий, бор, литий), позволяет определять большие содержания ртути в некоторых продуктах ее производства например в концентратах, содержащих в [c.133]

Для того чтобы подчеркнуть большую разность в поперечных сечениях для быстрых и медленных нейтронов, имеет смысл рассмотреть кроме деления и другие типы реакций, вызываемых нейтронами. Тепловые нейтроны могут быть захвачены практически всеми ядрами, и захват обычно приводит к (п, 7)-реакции. Этот процесс, называемый радиоактиеным захватом, известен как для делящихся, так и для неделящихся ядер и поэтому является процессом, конкурирующим с делением. Поперечные сечения таких реакций часто очень велики, и, как это можно видеть на примере кадмия (рис. 11-15), поперечные сечения могут быстро уменьшаться с ростом энергии бомбардирующего нейтрона. Можно было бы предположить, что в результате деления ядра происходит расщепление атома на два осколка примерно одинаковых размеров. Это, однако, неверно. Из рис. 11-16 видно, что [c.417]

Для определения кадмия используют абсорбционный метод и активационный анализ. В первом из них измеряют при помощи соответствующих детекторов ослабление потока нейтронов (испускаемого ампулой с подходящим радиоактивным веществом) при прохождении через испытуемый раствор [50] поперечное сечение захвата нейтронов в естественной смеси изотопов кадмия 2450 барн, чувствительность метода порядка IOO-пмкг d. Активационный анализ основан на облучении пробы в реакторе потоком нейтронов при этом природные стабильные изотопы и Gd (имеющие достаточно большие сечения активации) переходят в радиоактивные Gd и Gd. По у-излучению последних определяют содержание (тп) элемента в пробе для расчетов служит формула [c.137]

Прежде чем использовать такой уран в качестве топлива, его необходимо подвергнуть тонкой очистке от примесей элементов, имеющих большое сечение захвата нейтронов, таких как редкоземельные элементы бор, кадмий и др. С этой целью УзОз растворяют в азотной кислоте и таким образом переводят в уранилнитрит, который экстрагируют раствором трибутилфосфата [c.163]

На ослаблении потока нейтронов в веществе, содержащем элементы, ядра которых имеют высокое сечение захвата нейтронов, основан так называемый нейтронно-абсорбционный метод. Используя в качестве поставщика нейтронов нолониево-бериллиевый источник, можно определять содержание бора, лития, кадмия, гадолиния, правда только относительно высокие концентрации — не ниже десятых или сотых долей процента. Близкий по природе способ позволяет определять воду водород воды рассеивает нейтроны. [c.78]

На принципе замедления нейтронов можно создать приборы для определения содержания легких элементов (бериллий, углерод и т. д.) в смеси с тяжелыми. Измерение степени поглощения нейтронов различными веществами можно использовать для определения содержания элементов, ббладающих большим эффективным сечением захвата нейтронов (бор, кадмий и др.). [c.282]

Важной областью применения лантаноидов является атомная техника. Некоторые лантаноиды (0(3, 5т, Ей) обладают высокими значениями сечения захвата тепловых нейтронов В связи о этим гадолиний, самарий и европий вводят в состав защитных керамических покрытий ядерных реакторов. Эти металлы применяют в качестве регулирующих втержней или в виде рассеянных поглотителей тепловых нейтронов. Они имеют преимущество перед кадмием, так как устойчивы к повышенным температурам. [c.71]

Благодаря большому сечению захвата тепловых нейтронов кадмием пз нето изготовляют регулирующие стёрж н и в атом]Тых реак-торах. Важнейшее применение кадмия — про11зводство щелочных аккумуляторов (кадмиевые электроды). Кадмиевая бронза применяется для изготовления телеграфных и телефонны.х проводов, так как по сравнению с чистой медью она обладает большей прочностью, износостойкостью при несколько пониженной электрической проводимости. Ртуть (ртутные катоды) применяют при получении гидроксида натрия и хлора, а также для комплексной переработки полиметаллического сырья (амальгамная металлургия). Кроме того, ртуть используют в ядерных реакторах для отвода теплоты. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология