МэВ-нейтроны процесс распада

Рис. У.П иллюсгрирует излучение альфа-частицы радием-226. Ядро радия теряет два протона, так что его атомный номер уменьшается с 88 до 86. Оно также теряет дна нейтрона (из-за чего массовое число уменьшается на четыре — до 222), становясь изотопом другого элемента - радона-222. Процесс распада представляется следующим уравнением

При избытке нейтронов процессы распада идут вследствие их превращения в протоны, что сопровождается испусканием отрицательно заряженных частиц — электронов (е- или Р ). [c.26]

Очень важную роль в развитии ядерной химии сыграло открытие в 1939 г. процесса деления ядер урана под воздействием нейтронов. Это открытие заложило основы атомной энергетики. Процесс распада ядер при бомбардировке урана-235 нейтронами сопровождается выделением множества различных элементов и частиц. Одну из возможных реакций отражает следующее уравнение [c.37]

В ходе исследования различных ядерных реакций было установлено, что ядра некоторых тяжелых элементов способны делиться. В 1939 г. было обнаружено, что при бомбардировке урана нейтронами происходит деление ядра на два новых, причем процесс сопровождается вылетом вторичных нейтронов и выделением колоссальной энергии. Выделение при реакции вторичных нейтронов позволило осуществить цепной процесс распада ядра урана и разработать технологию получения атомной энергии. [c.22]

Спонтанное деление ядер. В 1940 г. советские физики Г. Н. Флеров и К. Петржак обнаружили, что расщепление ядер урана происходит и без бомбардировки его нейтронами — спонтанный распад. Этот процесс протекает крайне медленно Т./ составляет 10 — 10 лет. Затем было установлено, что спонтанному распаду подвергаются тяжелые ядра, для которых [c.73]

При избытке нейтронов. В этом случае процессы распада идут вследствие превращения нейтронов в протоны, что сопровождается испусканием отрицательно заряженных частиц — электронов. [c.24]

Количественная сторона активационного анализа характеризуется процессами накопления и процессами распада радиоактивных ядер. Зная основные параметры (сечение активации исходного изотопа нейтронами а, интенсивность потока нейтронов п, период полураспада образующегося радиоизотопа и коэффициент счета детектирующего прибора а), можно рассчитать количество радиоизотопа для любого момента времени как в ходе активации, так и после нее, а по количеству радиоизотопа определить весовое количество анализируемого элемента. С необходимыми для этого расчетными уравнениями и методами регистрации излучений можно познакомиться по соответствующим учебникам и руководствам по радиометрии и радиохимии [46, 72, 94, 271]. Однако на практике для упрощения работы, а также во избежание погрешностей, допущенных в определении а, а и, особенно, п, пользуются относительным методом сравнения со стандартом определяемого элемента, облученного вместе с анализируемым образцом. Лишь в частном случае использования лабораторных источников нейтронов, обладающих большой стабильностью по потоку нейтронов, удобнее пользоваться абсолютным методом вычисления или методом градуировочных графиков, полученных для стандартных смесей. [c.211]

Радиоактивные среды. В процессе распада радиоактивных веществ, например урана, кроме осколков деления, появляется некоторое количество нейтронов с высокой энергией. Длительное действие последних на конструкционные материалы, особенно в сочетании с действием высоких температур, при одновременной деформации кон- [c.14]

Для конкретного изотопа тип распада будет определяться при данном Z количеством нейтронов в его ядре. Нейтронно-избыточные ядра (т. е. такие ядра, количество нейтронов в которых больше, чем требуется для их стабильности) испытывают -распад, который для них энергетически выгоден. Количество нейтронов в ядре-продукте распада при этом уменьшается, а число протонов увеличивается, увеличивая энергию связи в ядре и приближая их к области стабильности (см. раздел 1.3). Для нейтронно-дефицитных ядер, очевидно, будет более выгоден /3+-распад или /3-распад с электронным захватом. Таким образом, как и в других ядерных свойствах, в процессах распада изотопы одного и того же элемента при изменении их массового числа и, соответственно, количества нейтронов проявляют совершенно различные свойства. [c.28]

Таким образом, на один использованный нейтрон при распаде ядра атома урана ги образуется несколько новых нейтронов. Очевидно, это и обусловливает цепной (стр. 87) механизм процесса. [c.418]

Спонтанное (самопроизвольное) деление — процесс радиоактивного распада, при котором материнское ядро расщепляется на два осколка с близкими массами. Этот процесс встречается у ядер тяжелых элементов. Папример, при делении ядра урана могут образоваться осколочные ядра Ва и Кг, Ьа и Вг и т. д. Каждый акт деления сопровождается испусканием одного или нескольких нейтронов. Процесс деления принято обозначать буквой /. [c.25]

В данном конкретном процессе деления выделяются два нейтрона, но для возможны многие другие процессы распада с разными числами нейтронов. Средним числом выделяющихся нейтронов является 2,5, и в общем случае они могут вызвать расщепление других ядер. Таким образом, становится возможной самоподдерживающаяся ядерная цепная реакция, выделение энергии в результате которой очень незначительно. Так, допущение, что в каждом акте деления образуются 2 нейтрона, которые могут вызвать дальнейшие процессы распада, приводит к тому, что после п-го деления число нейтронов будет равно 2 следовательно, для = 85 число нейтронов будет 4 10 Для поперечного сечения деления ядра giU (580 барн) можно рассчитать, что это число медленных нейтронов может вызвать деление 15 кг изотопа с выделением энергии З ккал. [c.172]

Точный ответ на это наукой еще не найден, это дело будущего. В настоящее время помимо протонов, нейтронов, электронов и позитронов известны и другие частицы, которые образуются в процессе распада атомных ядер, а может быть, и входят в состав этих ядер. Не так [c.237]

В табл. П.2.1 указаны продукты активации нейтронами некоторых элементов, периоды их полураспада и энергия у-излучения, выделяющегося в процессе распада радиоизотопа. [c.208]

Радиоактивный распад обычно представляют себе как спонтанное расщепление ядра с альфа- или бета- и гамма-излучением. Хотя альфа-, бета- и гамма-излучения экспериментально доказаны, оказалось, что объяснить их с позиций классической теории не просто. Наиболее очевидна парадоксальность бета-распада, если считать верной модель, по которой ядро состоит только из нейтронов и протонов. В этом случае из ядра вылетает частица, которой, согласно теоретической модели, в ядре никогда не было и нет. То же и с альфа-распадом. Обнаружив полную невозможность классического подхода к процессам распада, оставалось только попробовать объяснить ядерные явления на основе квантовой механики. Уже первые результаты оказались обнадеживающими. [c.376]

Изотоп урана и ведет себя иначе. При столкновении с медленными нейтронами ядра его распадаются почти пополам. При столкновении этих осколков, разлетающихся с огромной скоростью 3—4 км/сек с атомами окружающей среды их кинетическая энергия переходит в тепловую, сильно повышая температуру среды. Одновременно из каждого расщепленного атома излучается несколько (2—3 и более) новых нейтронов, которые могут вызвать деление других атомов этого изотопа урана. Таким образом, процесс распада может приобретать в известных условиях цепной характер, причем количество нейтронов, образующихся при распаде атомов урана, возрастает в геометрической прогрессии. [c.435]

Наоборот, медленные нейтроны более энергично поглощаются ядрами легкого изотопа вызывают цепной процесс распада [c.478]

Последовательность ядерных процессов в этом случае выглядит следующим образом. При облучении некоторых элементов образуются радиоизотопы, известные как предшественники излучателей нейтронов. После р-распада предшественника дочернее ядро оказывается в столь возбужденном состоянии, что для него становится энергетически возможным испускание нейтрона. Поскольку распад возбужденного состояния происходит практически мгновенно, период полураспада нейтронного излучения совпадает с периодом полураспада радиоизотопа — предшественника. Эти радиоизотопы — короткоживущие и имеют пернод полураспада в пределах от долей секунды до десятков секунд. [c.211]

Процесс получения тяжелых элементов складывается из многократного поглощения нейтронов ураном (или другими тяжелыми элементами) и следующим за ним рядом процессов-распадов. Например, синтез фермия-255 во время взрыва Майк был осуществлен через образование урана-255 из урана-238 и последующую длинную цепочку 3-распадов короткоживущих нуклидов, которая начинается после того, как захват нейтронов полностью завершится [c.113]

Это открытие привело к открытию других радиоактивных элементов, в частности радия, и в конечном счете-к выяснению, что радиоактивность — это испускание ядром как частиц, так и энергии. В настоящее время считается, что ядра всех атомов состоят из протонов (частиц, несущих единицу положительного электрического заряда) и нейтронов (электрически нейтральных частиц). Нейтрон может распадаться на протон и электрон (частицу, несущую один отрицательный электрический заряд). Радиоактивные ядра испускают электроны (получаемые за счет распада нейтронов) и а-частицы (сложные частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов). В ядерных процессах участвуют и другие частицы позитроны, нейтрино, антинейтрино, мезоны и др., рассматривать которые здесь нет необходимости. Хотя в большинстве радиоактивных процессов нейтроны не испускаются, они могут быть легко получены при бомбардировке ядер некоторых элементов а-части-цами. Например, а-частицы, испускаемые природным радием в смеси солей радия и бериллия, выбивают из ядра бериллия нейтроны, как это записано ниже [c.10]

Таким образом, изучение процессов распада ядер позволило установить две внутриядерные реакции 1) превращение нейтрона в протон и электрон 2) превращение протона в нейтрон и позитрон. В обеих реакциях испускается нейтрино. Между этими реакциями имеется существенная разница. Поскольку масса нейтрона больше массы протона, то превращение протона в нейтрон сопровождается поглощением энергии. [c.65]

С) связывают с их склонностью вступать в (а, п) реакции. В результате реакции Be(a, n) впервые был получен нейтрон. Радиоактивный распад вымерших на Земле и в метеоритах тяжелых элементов привел к повышенному распространению изотопов свинца. Свинец и другие магические ядра благодаря заполненности энергетических уровней нуклонов в ядре более устойчивы к реакциям захвата нейтронов и потому более распространены. На Земле непрерывно происходят ядерные процессы, ведушие в конечном счете к изменению распространенности элементов и изменению их изотопного состава. Однако все эти процессы идут медленно и результаты анализа вещества земной коры показывают, что изотопный состав элементов на Земле практически постоянен. Например, у хлора, извлеченного из морской воды и выделенного из минералов (апатита и др.), атомная масса оказалась одинаковой. То же самое обнаружено для N1, Ре, 51, Н , Ы, 5Ь, Си и других элементов. [c.432]

Типичный 7-спектр состоит из ряда отдельных пиков, расположенных на фоновой линии, которая уменьшается при увеличении энергии. На рис. 8.4-6 показан пример зарегистрированного с помощью ВЧСе-детектора 7-спектра смеси радионуклидов, полученной при облучении графита реакторными нейтронами. 7-Спектр является характеристическим для каждого радионуклида. Форма 7-спектра определяется в основном процессом распада определяемого радионуклида и взаимодействием излучения с детектором. Таким образом, для интерпретации 7-спектров, полученных с помощью многоканального анализатора амплитуды импульсов, необходимо знание излучения, испускаемого в процессе распада, и механизмов его взаимодействия с материалом детектора. [c.107]

Некоторые изотопы определенных элементов неустойчивы их ядра распадаются самопроизвольно. Такие изотопы называются радиоактивными. В процессе распада таких ядер испускаются а- или Р-ча-стицы, иногда сопровождающиеся у-мзлученмел . Такой радиоактивный распад происходит естественно и не вызывается какими-либо внешними причинами. Время, за которое распадается половина ядер от первоначального их числа, называется периодом полураспада. Впоследствии выяснилось, что радиоактивные превращения бывают не только естественные, но могут быть вызваны искусственно например, путем бомбардировки атомов протонами, нейтронами или а-частицами. [c.16]

Деление атомного ядра — это процесс распада возбужденного ядра на 2 (реже 3 и 4) сравнимых по массе ядра-осколка деления. Деление ядер сопровождается испусканием вторичных нейтронов, 7-квантов и выделением энергии. Делению подвержены ядра всех тяжелых элементов, если то ько они находятся в достаточно высоких возбужденных 1.0.-Т0ЯНИЯХ. Процесс деления — это один из возможных путей снятия во.збужд. НИЯ ядра дпугие конкурирующие ппоцессы испускание -квантов, испускание нейтронов и т. п. [c.929]

Амиел и Пейсах разработали интересные методы для активационного определения урана, тория и ряда других элементов путем измерения задержанных нейтронов, испускаемых в процессе распада соответствующих радиоактивных изотопов [397, 398]. Поскольку число таких изотопов весьма ограничено, а нейтроны могут быть зарегистрированы в присутствии фона (5- и у-излучений высокой интенсивности, то измерение задержанных нейтронов дает для этих элементов весьма специфичный метод определения. [c.291]

В то время как космическое 3 К излучение даёт информацию о состоянии Вселенной через 10 лет после большого взрыва, распространённость легчайших ядер В, Не и может быть использована для получения информации о Вселенной на значительно более раннем этапе её развития (табл. 3.1.1). Считается, что все остальные тяжёлые элементы были образованы в звёздах. Слияние ядер во время гидростатического горения тяжёлых звёзд — это второй важный процесс образования элементов, в результате которого формируются элементы Периодической системы, вплоть до железа. Однако поскольку среди всех элементов железо обладает наибольшей энергией связи в расчёте на один нуклон (около 8 МэВ/нуклон), образование более тяжёлых элементов в результате слияния ядер становится уже невозможным. Так как в охлаждаюш,ейся Вселенной вследствие увеличения кулоновских барьеров более тяжёлые элементы не могут уже образовываться в достаточном количестве в процессах с участием заряженных частиц, основу третьего механизма составляют реакции захвата нейтронов с последуюш,им -распадом [7, 11. Процесс -распада создаёт предпосылки для увеличения на единицу атомного номера ядра. В этой связи различают, главным образом, в- и г-процессы. Согласно современной точке зрения, формированием самых тяжёлых элементов таким путём происходило во внешних оболочках массивных звёзд на стадии взрыва сверхновых (раздел 3.4). [c.47]

Система программирования вычислительной машины для автоматизированного активационного анализа требует данных двух типов — табличных и данных анализа. Табличные данные состоят из- у-сиектров отдельных радиоизотопов (эталонов), ядерных характеристик этих изотопов и ядерных характеристик изотопов в мишени. Данные анализа состоят из у-спектров активировапиого образца, снятых в различные промежутки времени в процессе распада активности образца, и данных, касающихся других параметров активации и измерений, таких, как времена облучения, плотности потока нейтронов н т. д. [c.164]

Последняя реакция имеет особенно важное значение, потому что она является интенсивным источником нейтронов для других процессов распада. В некоторых случаях, когда первичный протукт радиоактивен, явление носит название индуцированной радиоактивно . тн , например [c.36]

В вечно существующей вселенной, наряду с процессами распада ядер, постоянно происходят также процессы образования сложных ядер из более простых составных частей. Об их путях нет еще ясных представлений. Было сделано много попыток создания теории синтеза сложных ядер из нейтронов или заряженных частиц. Одними из основных критериев правильности этих теорий является согласие вычисляемых соотношений для распространенности элементов и их изотопов с наблюдаемыми. Подробное рассмотрение и оценка разных теорий выходят за рамки этой книги, и мы ограничимся лишь краткими указаниями, относя за подробностями и литературными ссылками к обзорам Олфера и Германа [213], а также Зюсса и Юри [194]. [c.52]

Конструкционные материалы не должны сильно поглощать нейтроны. Это является важным условием пригодности материалов для сооружения реакторов, особенно работающих на тепловых нейтронах. Необходимо также учитывать, какие радиоактивные изотопы образуются из ядер атомов копструкдиоиного материала под действием нейтронного облучения. Важно, чтобы эти изотопы по возможности не давали жестких у-лучей. В противном случае применение такого конструкционного материала усложнит защиту. Наконец, крайне важна стабильность материала под действием облучения ( (--лучи, нейтроны). Известно, что под действием облучения механические свойства материалов ухудшаются, что вызывается радиационными нарушениями в веществе. В органических веществах такие нарушения очень значительны, однако и металлам присущ этот недостаток. Изменения под действием нейтронного облучения аналогичны изменениям, происходящим при холодной обработке металла (наклеп), а также в процессах распада твердых растворов. Ввиду необходимости интенсивного охлаждения конструкционный материал должен быть устойчив к действию соответствующего охлаждающего агента. [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология