МэВ-нейтроны уменьшение радиоактивности

Как и при спонтанном делении (см. стр. 25), при вынужденном делении исходное ядро обычно раскалывается на два ядра с неравными массами и происходит испускание нескольких нейтронов. Образовавшиеся радиоактивные ядра элементов середины менделеевской таблицы содержат, как правило, избыточное количество нейтронов и посредством цепочки последовательных р -распадов переходят в стабильные ядра. Деление сопровождается высвобождением большого количества энергии за счет уменьшения массы покоя образующих ядер по сравнению с массой покоя делящегося ядра. [c.66]

Если сечение поглощения значительно больше, чем сечение активации (графа 10), то большая часть нейтронов поглощается с образованием стабильного, а не интересующего нас радиоактивного изотопа. При этом имеет место экранирование внутреннего объема мишени ее наружными слоями, что приводит к уменьшению величины полезного потока нейтронов. В подобных случаях необходимо применять мишень а виде тонкой фольги. [c.543]

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]

Радиоактивные вещества, не используемые в работе, хранят в специально оборудованных хранилищах, где имеется соответствующая защита от проникающих излучений и вытяжная вентиляция с эффективными фильтрами, обеспечивающая воздухообмен не ниже пятикратного. Хранение радиоактивных веществ в открытом виде, т. е. в негерметичной упаковке, разрешается в количестве, не превышающем строго установленного. Отделка и оборудование хранилищ должны отвечать требованиям, предъявляемым к радиохимическим лабораториям не ниже II класса. Для хранения предусматриваются ниши, колодцы, сейфы, защищенные бетоном, стальными или свинцовыми плитами, снижающими мощность дозы ионизирующих излучений до предельно допустимой. Ниши и сейфы разделяются на отдельные секции. Альфа- и мягкие бета-излучатели помещают в контейнеры-пеналы из пластмассы. Источники жесткого бета-излучения дополнительно экранируют свинцом для уменьшения интенсивности тормозного излучения. Гамма-излучатели хранят в свинцовых или чугунных контейнерах. Нейтронные источники — в контейнерах с наполнителями из легких водородосодержащих соединений. [c.240]

При а-распаде ядро атома испускает два протона и два нейтрона, связанные в ядро атома гелия аНе это приводит к уменьшению заряда исходного радиоактивного ядра на 2, а его массового числа на 4. Таким образом, в результате а-распада образуется атом элемента, смещенного на два места от исходного радиоактивного элемента к началу периодической системы. [c.92]

Уменьшение или увеличение числа нейтронов в атоме 7 Лг вызывает уменьшение распространенности изотопа (его % в плеяде падает) или начинает проявляться радиоактивность. Так, изотоп 8 Лг уже радиоактивен (71/2=110 мин). Изотоп 8 Аг тоже радиоактивен, но устойчивость его выше Т /2 = 3,5 года. Здесь мы сталкиваемся с проявлением в плеяде изотопов своеобразной внутренней периодичности четные по массе изотопы 18 °Аг и 18 Аг имеют несколько более прочные ядра, чем нечетный по массе изотоп 18 Аг, хотя он ближе по величине соотношения N 1 к стабильному изотопу 18 °Аг, чем другой четный изотоп 8 2Аг. [c.213]

Наряду с этим, в условиях интенсивного нейтронного облучения могут идти и процессы выгорания радиоактивного изотопа, по которому производится детектирование определяемого элемента. Это происходит в том случае, когда сечение захвата второго нейтрона значительно превышает сечение основной реакции. Образующийся при этом изотоп может быть как стабильным, так и радиоактивным. Процесс выгорания приводит к занижению результатов анализа по абсолютному счету импульсов и уменьшению чувствительности активационного метода в целом. Образование радиоактивного изотопа может усложнять активационное определение и интерпретацию полученных результатов. [c.143]

Высокая ионизирующая способность образующихся в результате реакции °В (п, а) осколков широко используется в радиационной химии для ускорения радиационно-химических процессов, а также для более эффективного использования нейтронного излучения ядерного реактора. Последнее достигается вводом в реакционную среду °В. Важной особенностью использования обогащённого бора-10 в этом случае является то, что он, равномерно распределяясь в реакционной смеси, позволяет добиться образования ионизирующих частиц во всём объёме реакционной массы, чего нельзя достигнуть при поверхностном её облучении, ввиду интенсивного поглощения ионизирующих частиц верхними слоями реагирующих веществ. В литературе [2, 34, 62, 63] также отмечалось, что объёмное введение бора-10 в реакционную смесь способствует уменьшению в продуктах реакции радиоактивных примесей, возникающих за счёт нейтронной активации облучаемых веществ. [c.202]

Единственным известным в настоящее время методом концентрирования радиоактивных изотопов, получаемых по реакции (я, -)[), является метод атомов отдачи. К сожалению, этот метод, столь эффективный в случаях относительно небольших интенсивностей нейтронных потоков, имеет ограниченную применимость при облучении веществ в ядерных реакторах. Вследствие неустойчивости исходного элементоорганического соединения, комплекса или анионной формы к воздействию интенсивных потоков нейтронов и [-лучей наблюдается сильное разбавление радиоактивных атомов нерадиоактивными атомами облучаемого элемента. Уменьшению степени концентрирования во многих случаях сопутствует небольшой выход образующегося изотопа. [c.671]

Для тяжелых радиоактивных элементов (от плутония до радия) наклон кривых показывает, что энергия а-распада увеличивается с уменьшением числа нейтронов в ядрах изотопов данного элемента, т. е. изотопы с недостатком нейтронов распадаются с большей вероятностью. У легких радиоактивных элементов (от астатина до висмута) картина иная с уменьшением числа нейтронов энергия сначала резко возрастает, затем так же резко падает, а далее снова относительно плавно увеличивается. Аналогичное изменение, видимо, должно наблюдаться у кривых, построенных для франция и радона, но они не нанесены на график, так как для многих их изотопов радиоактивные характеристики точно не измерены (или не измерялись). Максимумы на кривых элементов от астатина до висмута объясняются тем, что на энергию а-распада их изотопов влияет наличие в ядрах заполненной оболочки из 126 нейтронов. [c.144]

Обмен между йодистым этилом и свободным йодом-128, происходящий при облучении нейтронами, может быть значительно уменьшен добавлением йода к облучаемому препарату. Однако надо учитывать, что при этом уменьшается удельная активность выделяемого радиоактивного йода. [c.291]

Сплав марганца и меди в виде пластинки подвергают облу- чению медленными нейтронами в течение 3—20 час., окружив i пластинку и источник парафином. Измеряют на -счетчике уменьшение активности полученных радиоактивных элементов со временем. Измерения производят в течение 4 час. через каждые 20 мин., далее в течение 6 час. через каждый час и, наконец, продолжают измерение на следующий день в течение 6—8 час. через каждые [c.186]

Испускание позитрона происходит в результате превращения протона в нейтрон и, следовательно, сопровождается уменьшением положительного заряда ядра на единицу. Образовавшийся при этом элемент перемещается в периодической системе на один номер влево от исходного элемента. При Р-радиоактивном распаде в результате превращения нейтрона в протон из атомного ядра вылетает электрон. [c.64]

При 280° С и давлении 1 мм рт. ст. сопровождается количественным отщеплением этиленкарбоната и образованием поликарбоната диана Поликарбонат диана стоек к действию УФ-лу-чей Облучение поликарбонатной пленки радиоактивным Со ° в течение месяца вызывало снижение его мол. веса с 25 ООО до 13 ООО и уменьшение прочности пленки при 20° С на 20% Облучение изделий из поликарбонатов частицами высокой энергии, например рентгеновскими лучами, учами или нейтронами, обеспечивает улучшение механических свойств изделий Данные по облучению лаксана рентгеновскими лучами приведены в статье Баркера и Моултона [c.257]

Причиной неустойчивости элементов с большим по-рядковым номером Z является электростатическое отталкивание между протонами внутри ядра. Большом значению Z отвечает и большее число протонов. Число нейтронов, приходящихся на один протон, существенно увеличивается с порядковым номером элемента. Это обстоятельство приводит к уменьшению отталкивания между протонами. Однако это отталкивание для элементов, расположенных в конце Периодической таблицы, велико и приводит к уменьшению устойчивости тяжелых элементов по сравнению с элементами середины таблицы. Это проявляется прежде всего в радиоактивности тяжелых элементов. [c.263]

Нейтронно-активационный анализ (НАА) - наиболее чувствительный метод химического анализа многих элементов периодической таблицы. Он основан на анализе радиоактивных изотопов, которые образуются в образце под воздействием облучения тепловыми нейтронами. Только легкие элементы (такие, как бор, кислород, азот и углерод) не образуют изотопов, пригодных для исследования НАА. После облучения образцы выдерживаются в течение 24 - 48 часов, чтобы обеспечить уменьшение излучения радиоактивных изотопов. Наиболее распространенным является анализ у излучения образовавшихся изотопов с энергией квантов от 0.1 до 2.5 МэВ. Это излучение регистрируется литиево-германиевым детектором и анализируется многоканальным анализатором. [c.38]

Отметим, что первые два члена в пралой части уравнения (9.260) представляют собой уменьшение концентрации Хе1 в результате радиоактивного распада и захвата нейтронов, а последние два члена определяют скорость образования Хе при распаде [ср. с уравнением (9.256)] и в результате деления непосредственно. Общее решение уравнения (9.260) имеет вид [c.452]

В зависимости от конкретной структуры ядра и, главным образом, от соотношения содержаш ихся в нём протонов и нейтронов, оказываются возможными несколько типов распада — альфа-распад, бета-распад (которые, в основном, только и будут нас интересовать) а также ряд других, относительно редко встречаюш,ихся типов распада — спонтанное деление ядер, протонная и двупротонная радиоактивность, двунейтронная радиоактивность и т. д. Альфа-распад представляет собой свойственный, в основном, лишь тяжёлым ядрам Z 52) тип распада, при котором ядро спонтанно испускает ск-частицу, превраш,аясь в другое ядро с уменьшенным на две единицы Z и на четыре А [c.26]

Для нормальной работы атомного реактора и поддержания цепной ядерной реакции в нем должно находиться достаточное количество горючего, свободного от неделящихся элементов, способных поглощать нейтроны. Сгорание горючего и замещение его продуктами деления, способными поглощать нейтроны, в совокупности приводит к уменьшению реактивности реактора. Поэтому в реактор с оиущенны.ми регулирующими стержнями необходимо загружать больше горючего, чем это требуется для поддержания цепной реакции, и по мере его выгорания стержни можно постепенно извлекать. Но существует предел избыточного количества горючего, которое может быть загружено в реактор, поэтому время от времени приходится заменять твэлы реактора, содержащие большую часть (а иногда почти всю) своей исходной загрузки. В связи с высоким содержанием способного к делению урана в отработанном горючем, высокой стоимостью извлечения его из руд и в ряде случаев с его и.чотопным обогащением оно еще представляет слишком большую ценность, выбрасывать его нецелесообразно. Регенерация урана предполагает химическое отделение его от продуктов деления. Поскольку продукты деления обладают высокой радиоактивностью, регенерация горючего должна осуществляться дистанционно в зоне, экранированной для защиты персонала от облучения, а разделение должно быть таким полным, чтобы радиоактивность извлеченного горючего была достаточно низка для безопасной работы с ним на сложных операциях приготовления твэлов. К трудностям работы заводов по регенерации горючего добавляются неизбежные потери горючего (что отра- [c.24]

Этот рост вызывается внезапным уменьшением общей скорости вывода ксенона после остановки реактора, так как образование ксенона из его основного источника — уменьшается очень медленно со временем в соответствии с распадом йода. Для небольших нейтронных потоков (Ф < нейтр1см сек нарастание ксенона после выключения реактора значительно меньше, так как выгорание его при работе реактора относительно невелико по сравнению с радиоактивным распадом. [c.64]

В том случае, если это отношение нарушено в результате добавления нейтрона, образовавшееся ядро имеет тенденцию достигнуть большей стабильности при превращении нейтрона в протон. Чтобы сохранить электрический заряд, в этом процессе возникает отрицательная р-частица (электрон), и она выбрасывается из ядра с огромной кинетической энергией. Такой процесс превращения нейтрона в протон представляет собой самопроизвольный процесс, который может произойти через несколько секунд или несколько минут, а может потребовать и годы. Это один тип самопроизвольного ядерного превращения, получившего общее название радиоактивности. Здесь описан процесс, протекающий при избытке в ядре нейтронов, по существует и другой ядерный процесс, протекающий при недостатке нейтронов и приводяпгий к превращению протона в нейтрон путем испускания положительной р-частицы (позитрона) или захвата орбитального электро-н а. Это явление приводит к уменьшению атомного номера на единицу. [c.9]

В годы второй мировой войны работы по хроматографическому разделению смесей редкоземельных элементов проводились в Германии и особенно интенсивно в США в связи с проблелюй выделения чистых радиоактивных изотопов, получаемых в результате деления ядер урана. В литературе немецкие исследования этого периода представлены двумя работами Линднера [79, 80], первая из которых посвящена хроматографическому разделению смесей радиоактивных изотопов свинца и стронция и отделению радия от бария, а вторая — разделению смеси элементов иттриевой подгруппы, облученных предварительно нейтронами, полученными при бомбардировке дейтронами литиевой мишени. Опыты со смесями редкоземельных элементов проводилина окиси алюминия, которую промывали кислотой. В каждом опыте получали четыре фракции две — из фильтрата и две — из верхней и нижней частей колонки. Автором было установлено возрастание сорбируемости элементов с увеличением их порядкового номера, что объясняется соответствующим уменьшением радиуса ионов. [c.167]

Захват орбитального электрона. С точки зрения представлений Дирака, испускание позитрона эквивалентно поглощению электрона из континуума отрицательных энергетических состояний. Это позволяет предположить возможность процесса, в известном смысле эквивалентного р -рас-паду (т. е. приводящего к уменьшению 2 на единицу), но связанного не с испусканием позитрона, а с поглощением ядром электрона (с положительной энергией). Поскольку в атоме ближе всего расположены к ядру /(Г-электроны (в квантовомеханической трактовке амплитуда волновой функции С-электрона в области ядра больше, чем в случае Ь-, М- и других электронов), вероятность захвата / Г-электронов ( -захват), вообще говоря, должна быть наибольшей. В 1938 г. Альварец действительно экспериментально обнаружил такой тип распада. В последующие годы было установлено, что электронный захват (Э.З.) является весьма распространенным типом радиоактивного превращения в случае ядер с недостатком нейтронов. В сущности, для таких ядер это единственно возможный способ Р-распада, если энергия превращения (т. е. разность масс исходного и конечного ядер) меньше чем 2тс . Только в том случае, если энергия превращения превышает 2тс , наряду с электронным захватом возможен Р -раснад . Чем выше энергия распада, тем более эффективно процесс испускания позитронов конкурирует с Э.З. Кроме того, отношение вероятностей этих процессов зависит от атомного номера отношение Э.З./р при данной энергии распада растет с увеличением 2. Среди наиболее тяжелых элементов позитронный распад наблюдается очень редко. [c.58]

Облучение в реакторе. Задачи, которые приходится решать при изготовлении образцов, предназначаемых для облучения, весьма разнообразны и зависят от целей эксперимента и степени его сложности. Если необходимо просто получить радиоактивный изотоп и затем использовать его в качестве индикатора или для изучения схемы распада, приготовление мишени обычно не представляет трудностей. Однако и в этом случае при облучениях в реакторе требуется соблюдение ряда условий. Так, например, контейнеры для образцов следует подбирать с учетом мощности потока нейтронов, температуры в активной зоне й продолжительности облучения. Нужно избегать облучений в сосудах из пирекса ввиду большого содержания бора в этом материале (бор обладает очень высоким сечением захвата нейтронов). Для облучения в течение нескольких минут при умеренных потоках в исследовательских реакторах (10 —10 нейтрон1см -сек) в ряде случаев можно использовать полимерные контейнеры, преимущество которых состоит в малой активации. Образцы можно заворачивать и в алюминиевую фольгу, изготовленную из самого чистого металла. Этот метод удобен в тех случаях, когда анализ проводится после распада 2,3-минутного АР . Для более продолжительных облучений образцы часто запаивают в обезгаженные кварцевые ампулы. Эти ампулы обычно необходимо выдерживать после облучения в течение некоторого времени для уменьшения активности 81 (период полураспада 2,6 час). Необходимо также следить за тем, чтобы ампулы с облученными образцами вскрывались с помощью соответствующих приспособлений в условиях, предупреждающих излишнее облучение персонала и опасность радиоактивных загрязнений. Надо учитывать и термическую устойчивость вещества, подвергаемого облучению. Температура в активной зоне реакторов различных типов может изменяться в широких пределах. Реакторы бассейнового типа, в которых воду используют в качестве охладителя и замедлителя, обычно значительно более пригодны для облучения органических веществ, чем, например, реакторы с графитовым замедлителем. Некоторые реакторы оснащены специальными приспособлениями, в которых облучение можно проводить при охлаждении водой или даже жидким азотом. Особые трудности возникают при облучении водных растворов. Даже в том случае, когда охлаждение достаточно эффективно и раствор не нагревается выше точки кипения, появление газообразных продуктов радиолиза может привести к значительному повышению давления в ампуле, если только не предусмотрена возможность удаления этого газа путем продувания или каталитического превращения в менее летучие или исходные продукты. Еще одна трудность при облучениях в реакторе связана с изменением потока нейтронов в образце, если он обладает значительным сечением захвата. Например, слой золота толщиной 0,1 мм (эффективное сечение захвата тепловых нейтронов для золота равно почти 100 барн) уменьшает поток тепловых нейтронов примерно на 6 %, так что внутрь кубика из золота с ребром 1 см может попасть лишь малая доля нейтронов, падающих на его поверхность. [c.385]

Очевидно, что условия работы на реакторах различных типов, так же как и возможности аварии, далеко не одинаковы, хотя каждый из них оборудован системами предупреждения, блокировки и аварийной защиты. Наиболее безопасны реакторы, обладающие определенной собственной стабильностью, главным образом благодаря отрицательному температурному коэффициенту реактивности. Расширение, вызываемое повышением температуры, во всех случаях приводит к уменьшению реактивности, но прежде чем делать вывод о величине температурного коэффициента, следует принять во внимание изменение сечений реакций деления и поглощения нейтронов и допплеровское уширение резонансных пиков при повышении температуры. Другим условием безопасности является принятие мер, обеспечивающих уменьшение к при любом изменении конфигурации активной зоны. Так, в случае утечки воды из реактора Р-2 в Саклэ цепная реакция остановится сама собой. С другой стороны, в реакторах некоторых типов потери воды, используемой для охлаждения активной зоны, могут приводить к увеличению к. В некоторых реакторах имеются полости, заполнение которых вследствие взрыва или, например, землетрясения может привести к увеличению к как раз в то время, когда регулирующие стержни, видимо, окажутся заклиненными. Большие резервы реактивности и значительный размер каналов в активной зоне несколько понижают безопасность реактора. При высоких уровнях мощности, а также при большой удельной мощности тепловыделяющие элементы могут стать настолько радиоактивными, что в случае потери охладителя они могут расплавиться даже после остановки реактора. Расширение или сщатие конструкционных материалов также может приводить к возможности аварии, связанной, например, с выходом из строя регулирующих стержней. [c.484]

Неустойчивость ядер радиоактивных изотопов может быть обусловлена не только избытком, но и недостатком нейтронов. Компенсировать этот недостаток может ядерная реакция преобразования одного из протонов в нейтрон, обратная рассмотренной выше Протон-ЬЭлектрон- Нейтрон. Однако внутри ядра нет свободного электрона, поэтому он должен быть захвачен с ближайшей к ядру К-орбиты, на которой у всех атомов (кроме водорода) находятся два электрона. Такой захват и описанная реакция действительно реализуются, что приводит к целому ряду интересных последствий. Прежде всего, уменьшение числа протонов в ядре означает образование элемента, предшествующего исходному в таблице Менделеева. Происходит, так сказать, трансмутация влево . Например, при превращении одного из радиоактивных изотопов иода ( 1) образуется стоящий слева от него теллур бз1->- %2Те (в изотопе иода — нехватка двух нейтронов нормальный иод — 1). Такое превращение происходит спонтанно, без подвода энергии извне, поэтому, как и в предыдущем случае, оно должно быть связано с переходом от состояния с большей энергией к состоянию с меньшей энергией. Иными словами, и в этом варианте ядерной реакции должна испускаться избыточная энергия. В первую очередь—это лишняя энергия ядра. Ее удаление на этот раз не связано с испусканием каких-либо частиц, а происходит путем электромагнитного излучения, которое принято называть -у-излучением . От жесткого рентгеновского излучения ( Х-излучения ) оно отличается только своим происхождением из ядра. Энергия у-излучения при трансмутации влево у разных изотопов варьирует в широких пределах — от 10 до 7000 КэВ. Для 1 она строго определенна (35 КэВ). Это — мягкое - -излучение. Отметим, что его энергия примерно соответствует наиболее вероятному значению в энергетическом спектре р-излучения углерода (см. рис. 46). [c.161]

Концентрация радиоактивной тепловой энергии вещества планеты в верхней ее части и уменьшение ее ниже гранитной оболочки ( 71). Глубинно-планетное состояние вещества и его геологические проявления ( 72). Гипотетическое ферромагнитное ядро 73). Магматические очаги, а не магмосфера. Подкоровая область планеты. Нейтронные реакции — причина вулканизма ( 74—76). Особое положение Тихого океана и проблема базальтовых пдлей [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология