Нейтрон, масса покоя

Масса нейтрона (в покое) 1,675 г, или 1,008665 у. е. [c.295]

Многие химические и физические процессы могут быть объяснены с помощью простых моделей строения атома, предложенных Резерфордом, Бором и другими учеными. Каждая из таких моделей, чем-то отличаясь, тем не менее предполагает, что каждый атом состоит из трех видов субатомных частиц протонов, нейтронов и электронов. Это далеко не полная картина, но для наших целей этого пока достаточно. Протоны и нейтроны образуют ядро атомов. Ядро намного тяжелее электронов. В ядре сосредоточена почти вся масса атома, но ядро занимает лишь ничтожную часть объема. Электроны движутся (часто говорят вращаются ) вблизи ядра по определенным законам. Ядро может быть описано всего лишь двумя числами — порядковым номером атома в периодической системе элементов (его называют атомным номером и обозначают символом ) и массовым числом символ А). [c.15]

Наиболее интересные результаты были получены при бомбардировке веществ частицами, имеющими энергию около 10 эв [771, 1781]. Протон, проходящий с такой энергией через ядро, выбивает несколько нейтронов и протонов и оставляет возбужденное остаточное ядро. Последние могут излучать протоны, дейтроны, тритоны, Не, а-частицы, а возможно, и другие легкие ядра возбужденные ядра могут претерпевать деление с одновременным дальнейшим излучением. Эти процессы, сопровождающиеся уизлучением, продолжаются до тех пор, пока не закончится высвечивание ядра. Для измерения сечения образования различных осколков необходимы высокочувствительные масс-спектрометры специальной конструкции. [c.245]

В зависимости от разных уровней нейтронного потока рождение изотопов подразделяется на два основных класса от циркония до висмута (основной s-процесс) и от железа до иттрия (слабый s-процесс). Характеристикой основного процесса является экспоненциальное во времени распределение нейтронов, что немедленно ставит вопрос о месте протекания s-процесса. Принято считать, что это происходит во время горения гелиевой оболочки красных гигантов с промежуточной массой (3-6)М [69]. Предполагается, что в таких звёздах имеется NO-ядро, окружённое конвекционной оболочкой, где происходит горение водорода. Возникающий при этом гелий перетекает на ядро до тех пор, пока при достаточно большом давлении не воспламенится тонкая оболочка гелия. Это приводит к расширению звезды, что обусловливает прекращение горения водорода. Как только горение гелия останавливается, звезда сжимается и горение водорода возобновляется. Данный процесс повторяется, причём с каждым разом оболочка горения гелия удаляется от ядра и лишь слегка перекрывается с предыдущей оболочкой. В таких областях могут протекать повторяющиеся s-процессы. [c.77]

Таким образом, несмотря на большое различие атомных ядер отдельных элементов по массе и заряду, все они, согласно протонно-нейтронной теории, состоят из двух видов ядерных частиц протонов и нейтронов. Но само строение ядер и составляющих их частиц оказалось очень сложным и пока еще недостаточно изучено. [c.98]

Реакторы, в которых горючее и замедлитель составляют однородную смесь, носят название гомогенных реакторов. Ниже описан один из таких реакторов, в котором критическая масса ядер-иого горючего—урана-235 составляет всего лишь 800 г. В активной зоне реактора находится раствор в тяжелой воде сульфата сильно обогащенного урана (на 6 ч. 1 ч. Раствор помещен в сферический контейнер, который окружен защитой, состоящей из свинца (10 см), кадмия (несколько миллиметров) и бетона (150 см). Реактор охлаждается водой, циркулирующей по трубам в форме змеевика, расположенного внутри контейнера. Управляющие стержни изготовлены из кадмия. Интересная особенность реактора заключается в том, что цепная реакция поддерживается в нем на заданном уровне без помощи регулирующих стержней. Это связано с изменениями коэффициента размножения нейтронов даже при незначительных колебаниях концентрации ядерного горючего. При повышении температуры концентрация ядерного горючего уменьшается вследствие его теплового расширения, вызывая уменьшение коэффициента размножения и прекращение цепной реакции, до тех пор пока температура раствора урана не понизится до расчетного значения. [c.254]

Помимо упоминавшихся в основном тексте, известно много частиц и отвечающих им античастиц, которые пока могут считаться простыми . По признаку возрастания масс их принято делить на лептоны, мезоны и барионы (нуклоны и гипероны). К лептонам относятся нейтрино, антинейтрино, электрон, позитрон и мюоны, а к нуклонам — нейтрон, антинейтрон (п), протон и антипротон (р). Продолжительность жизни других простых частиц и античастиц не превыщает 10 сек. Как правило, их существование и характеристики устанавливались по особенностям вызываемых ими следов в толстослойных фотопленках. По элементарным частицам имеется монография . [c.554]

Ядра, образующиеся при ядерном расщеплении (какими являются Кг и Ва), неустойчивы вследствие избытка нейтронов (см. стр. 788) и поэтому сильно радиоактивны. Путем р -распада они превращаются в изотопы с той же массой, но с атомным номером больще на единицу, пока не превращаются в устойчивый изотоп, например [c.774]

Эффект самоэкранировки нейтронов в пробе можно оценить экспериментально при облучении нескольких образцов разной массы определяемого элемента. Пока масса образца мала и самоэкранирование отсутствует, удельная активность остается постоянной. Но после какого-то предела удельная активность уменьшается. Найденную таким способом поправку используют для вычисления реально наведенной активности в исследуемой пробе. Более подробно эффект самоэк-раниро-вания при облучении пробы тепловыми нейтронами рассмотрен в работах [ 33, 34]. [c.7]

Рассмотрим, например, квазидейтронный процесс я (рп) - пп, который мы будем называть квазисвободным поглощением на рп-паре (КСП(рп)), когда оставшийся протон выступает в роли спек-татора. Это ведет к конечному состоянию с двумя нейтронами, испускаемыми в противоположных направлениях (причем каждый из них, с точностью до поправок на связь, уносит энергию около половины массы пиона) и протоном-спектатором в покое (Тр 0). Ясно видно, что такие события доминируют на графике Далитца. [c.288]

Атомный номер 100, атомная масса 257 а. е. м, ионный радиус Ре + 0,097 нм. Электронное строение наружных оболочек атома 5 . Степень окисления +2 и, наиболее часто встречающаяся +3. Потенциалы ионизации / (эВ) 6,7 12,5 22,5. Стабильных изотопов не имеет. Известно существование изотопов с массовыми числами от 244 до 258. В заметном количестве изотопы пока не выделены, и поэтому все исследования проводили с его бесконечно малыми концентрациями. Установлено, что наиболее устойчив изотоп 257рт (период полураспада 100,5 сут) однако, получение его в ядерных реакторах, несмотря на большую плотность нейтронного потока, крайне огртничено, поскольку требует множества последовательных операций захвата нейтронов. Помимо уже упоминавшегося изотопа Рт, есть сведения о су. ществовании спонтанно делящегося изотопа Рт с периодном полураспада 1,5 с. Восстановительный потенциал реакции Рт ++е->-Рт + относительно нормального водородного потенциала равен 1,1 0,2 В. Мишени изотопа Рт используют в исследовательских работах в области ядерной физики, в частности, для синтеза и изучения свойств более тяжелых изотопов фермия. [c.636]

Захватывая нейтрон по реакции (п,7), ядро-мишень (в данном случае — изотопы плутония) увеличивает свою атомную массу на единицу, превращаясь в следующий изотоп того же элемента. Так продолжается до тех пор, пока очередь не дойдёт до такого изотопа, избыточное количество нейтронов в ядре которого определит энергетическую необходимость ядерного превращения путём /3-распада. При этом избыточный нейтрон превращается в протон и заряд ядра увеличивается на единицу — исходный химический элемент превращается в следующий. Это упрощённое описание даёт общее представление о схеме образования новых химических элементов при нейтронном облучении. В действительности ядерные характеристики изотопов ТУЭ определяют более широкую палитру конкурирующих ядерных превращений, среди которых можно назвать электронный захват (превращение протона ядра в нейтрон), различные изомерные переходы, а также характерные только для тяжёлых ядер а-распад и спонтанное деление. Важно отметить, что для того, чтобы пройти путь от 238рц 252(2 необходимо осуществить последовательность ядерных реакций, которая должна включать 14 нейтронных захватов. Чтобы провести этот процесс в разумное время и при этом накопить весовое количество целевых радионуклидов, необходимо обеспечить очень высокую плотность потока нейтронов в объёме облучаемого материала. Значения тепловых сечений и резонансных интегралов некоторых изотопов ТПЭ [4] приведены в табл. 9.1.2. [c.507]

К настоящему времени синтезированы летучие соединения почти всех элементов периодической системы. На примере существующих методик газохроматографического определения бериллия, алюминия, хрома, ванадия, никеля, цинка и ряда других металлов видно, что газовая хроматография по чувствительности и точности уже теперь вполне способна конкурировать с такими традиционными аналитическими методами, как спектроскопия, нейтронно-активационный анализ и масс-спектрометрия. Однако из-за аномального поведения летучих соединений в хроматографических колонках пока еще нельзя определять газохроматографически следовые количества щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, актинидов, титана, молибдена, вольфрама и некоторых других. [c.118]

Относительно различия выходов при делении разных ядер (или одного и того же ядра при различных степенях возбуждения) было до сих пор мало опубликовано. Нишина и др. [109, 110] показали, что продукты симметричного как по Л, так и по Z деления гораздо заметнее при делении быстрыми нейтронами, чем при делении медленными нейтронами. Кингдон [90] высказал ту мысль, что при делении быстрыми нейтронами осколкам нехватает времени, чтобы асимметрично распределиться по сортам , так, чтобы наилучшим способом использовать связывающие способности нейтронов . Количественное сравнение было предпринято для выхода при делении одного избранного продукта— Ва [17] сравнивалось количество импульсов деления от тонкого слоя урана в специальной камере деления с количеством Ва , образующегося в большом количестве UgOg, помещавшегося в специальном отделении камеры. Было обнаружено, что выход Ba на одно деление U медленными нейтронами доходит до 120% выхода Ва на одно деление U быстрыми нейтронами. Продукты деления U больше походят на продукты деления и [59]. Были также опубликованы некоторые совершенно предварительные данные относительно продуктов фотоделения [95], деления протактиния [57] и тория (Полесицкий и др. [115,61]). Совсем недавно ряд авторов [113, 52, 53, 111, 141] сообщил о том, что выходы от деления при сверхвысокой энергии (например, при бомбардировке а-частицами с энергией 380 MeV) сильно отличаются от выходов при обыкновенном делении урана, а именно, массы продуктов деления размазаны при этом очень широко для и от 55 до 180 с единственным пиком вблизи 115, а для висмута от 45 до 139 с пиком примерно при 100. Пока еще неясно, какие продукты образуются здесь при бинарном делении, а какие при более сложных типах расщеплений. Специфически новым явлением является образование осколков, бедных нейтронами, например, осколков распадающегося при /С-захвате Bai , неизвестных при обыкновенном делении, что обусловлено испарением многих нейтронов из высшей степени возбужденной системы до или после деления. Центральное понижение кривой выходов слабо выражено и при делении торня а-частицами с энергией 38 MeV [107. [c.71]

Расчет поглощения рентгеновских лучей и v-лучей аналогичен расчету поглощения нейтронов (10.33). Масс-абсорбционные пока- атели (Oi. характеризующие способность окислов поглощать лектромагнитное излучение, зависят от атомного веса элемента Ме в окисле МбтОп и от длины волны X лучей (табл. 41). При длине волны <0,1 А поглощающая способность элементов непрерывно возрастает с увеличением их порядкового номера Z. Поэтому наивысшим поглощением характеризуются окислы урана, тория, таллия, свинца, висмута, вольфрама, тантала, гафния, а наилучшим пропусканием — окислы лития, бериллия, магния, алюминия, бора. [c.331]

Тепловые нейтроны. Анализ эффекта возмущения обычно проводят на примере активации элемента, который составляет основу пробы. Тогда коэффициент /э превращается в коэффициент самоэкранирования. Экспериментально самоэкранирова-ние легко обнаружить и количественно оценить, если облучить пробы из какого-либо элемента с постепенно возрастающей массой и рассчитывать удельную активность (рис. 22) [108]. Пока количество вещества мало и отсутствует самоэкранирование, удельная активность остается постоянной величиной. Однако при достижении некоторого предела влияние поглощения нейтронов начинает сказываться и величина удельной активности [c.94]

Теперь известно, что ядро атома имеет сложную структуру. Основные ядерлые частицы — это протоны р к нейтроны п°. Протон и нейтрон очень похожи по свойствам, их отличают только заряд и масса. Масса нейтрона равна 1,00813 Шр. Считают, что протон и нейтрон являются двумя состояниями одной и той же частицы — нуклона. Взаимодействие между нуклонами осуществляется путем обмена Я-мезонами (Я , л , Л или пионами), находящимися в постоянном окружении протонов и нейтронов. В последнее время было доказано, что нуклоны состоят из особых частиц — кварков, экспериментально пока не обнаруженных. Взаимодействие между кварками вызвано обменом глюонами — частицами, не имеющими массы. [c.23]

Захватывая нейтрон по реакции (п,7), ядро-мишень (в данном случае — изотопы плутония) увеличивает свою атомную массу на единицу, превращаясь в следующий изотоп того же элемента. Так продолжается до тех пор, пока очередь не дойдёт до такого изотопа, избыточное количество нейтронов в ядре которого определит энергетическую необходимость ядерного превращения путём /5-распада. При этом избыточный нейтрон превращается в протон и заряд ядра увеличивается на единицу — исходный химический элемент превращается в следующий. Это упрощённое описание даёт общее представление о схеме образования новых химических элементов при нейтронном облучении. В действительности ядерные характеристики изотопов ТУЭ определяют более широкую палитру конкурирующих ядерных превращений, среди которых можно назвать электронный захват (превращение протона ядра в нейтрон), различные изомерные переходы, а также характерные только для тяжёлых ядер ск-распад и спонтанное деление. Важно отметить, что для того, чтобы пройти путь от 252qj необходимо осуществить [c.507]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология