Реакция связь с сечением реакци

В современной ядерной медицине для научно-исследовательских, диагностических и терапевтических целей применяют более 50 циклотронных PH с периодами полураспада от нескольких минут до нескольких лет. Тенденции развития исследований в этой области связаны с определением ряда фундаментальных величин, а именно, новых или уточнённых данных о свойствах ядер (типы распада, структура), изучением функций возбуждения ядерных реакций. Зависимость сечения реакций от процессов получения PH (ускорители, методы приготовления радионуклидных препаратов, детектирующая аппаратура, автоматизация и компьютеризация процессов) определяет эффективность и коммерческую сторону этой области науки и производства. [c.330]

Соотношение (2.40), как и его частный аналог (2.S ), устанавливает связь именно между сечениями реакций прямого и обратного процессов, а не между коэффициентами скорости, поскольку последние зависят также от вида функ- [c.62]

Если искать аналогии и связи между статистическим выражением для /с и, например, выражением для коэффициента скорости бимолекулярной реакции даваемое теорией активированного комплекса (2.66), то необходимо еще раз подчеркнуть, что при выводе (2.98) предполагалось существование только одного узкого места ( горла ) на перевале, соединяющего исходные и конечные продукты. Статистический подход требует расчета числа незапрещенных переходов по этому горлу в зависимости от величины энергии Е, причем все переходы имеют равную вероятность. Вероятность движения в ту или иную сторону также одинакова и равна 1/2. В этом случае умножение сечения реакции на скорость движения комплекса в предположении равновесной функции распределения приводит к тем же зависимостям, какие дает теория переходного состояния, но с коэффициентом перевала, равным 1/2. [c.90]

Подробно процедура динамического изучения реакции столкновения атом-двухатомная молекула методом классических траекторий изложена в работе [299] на примере расчета реакции обмена Н- -Н2, характеризующейся отличной от нуля энергией активации. В работе детально описан выбор системы координат, в которой происходит расчет классических траекторий. Выбор начальных условий для расчета траекторий организован так, чтобы в максимальной степени воспроизвести квантовые состояния реагентов. Приведены уравнения, устанавливающие связь между начальными и конечными квантовыми состояниями системы и классическими переменными. При исследовании динамики отдельных траекторий получается кинетическая информация различной степени детальности. На первом этапе определяется вероятность реакции и через нее полное сечение реакции как функции начальных состояний реагентов и конечных состояний продуктов. Затем вычисляется константа скорости реакции как интеграл от полного сечения реакции при определенном распределении начальных состояний реагентов. Для вычисления термической константы скорости используется максвелловское распределение по скоростям молекул и больцмановское распределение по внутренним состояниям. Очевидно, что такой подход может быть применен для вычисления констант скорости в нетермических условиях, т.е. при различных температурах, соответствующих различным степеням свободы, и при отклонениях от максвелл-больцмановского распределения. Это позволяет, в частности, моделировать методами классических траекторий неравновесную кинетику процессов в плазмохимических системах, газовых лазерах и в верхних слоях атмосферы. [c.57]

Стерический фактор. Сравнение рассчитанных по этой формуле величин А с экспериментальными показало, что для подавляющего большинства реакций А (расчет) > А (опыт). Поэтому в выражение для константы скорости реакции введен еще один коэффициент — стерический фактор Р, который представляет собой вероятность осуществления реакции при столкновении частиц, энергия столкновения которых достаточна для протекания реакции в стерический фактор входит прежде всего вероятность того, что столкнувшиеся частицы должным образом ориентированы друг относительно друга. Необходимость такой ориентации вытекает из того, что для осуществления реакции необходимо перекрывание определенных атомных орбиталей. Кроме того, сталкиваются частицы, находящиеся на разных колебательных и вращательных уровнях, так что а (i/ ) есть на самом деле а (i/ , i, j), где t, / — разные энергетические состояния частицы, и Р зависит от сечения реакции для разных энергетических состояний частиц, т. е. Р и а связаны друг с другом, величины Р см. в табл. 11. [c.77]

Повышение интенсивности термоядерных реакций может повлечь за собой появление интенсивного потока нейтронов за счет реакций Ые (а, Эта реакция при температуре свыше миллиарда градусов протекает в течение 1 сек. Мощность нейтронных потоков будет зависеть только от количества ядер N6 . Были произведены расчеты, в которых предполагалось, что содержание ядер водорода, гелия, углерода, азота, кислорода и неона в оболочке звезды перед взрывом примерно одинаково, а содержание ядер железа в 1000 раз меньше. Оказалось, что при этих условиях число нейтронов должно в сотни раз превышать количество атомов железа. Следует отметить, что сечение реакции (я, у) на изотопах железа и более тяжелых элементов значительно превышает сечения аналогичных реакций на ядрах более легких элементов, за исключением для которого сечение (я, у)-реакции велико. В связи с этим создаются благоприятные уело- БИЯ для быстрого последовательного присоединения ядром Ре большого числа нейтронов. [c.135]

Эксперименты показали, что сечение реакции a N) существенно зависит и от поляризации света, а следовательно, от ориентации молекулы HF(1, 2). Эти особенности поведения зависимости a(N) от поступательной энергии реагентов и поляризации возбуждающего света связаны с анизотропией взаимодействия реагентов, которая приводит к зависимости потенциального барьера от угла столкновения реагентов. Поэтому сечение реакции определяется геометрией столкновения. [c.169]

Резонансный захват нейтронов. В том случае, если сумма энергии падающего нейтрона и энергии связи его в образующемся промежуточном ядре равна энергии одного из квазистационарных уровней этого ядра, вероятность резонансного захвата нейтрона сильно возрастает. Время жизни квазистационарного уровня т связано с энергетической шириной Г соотношением. т = й/Г Ь = Ь/(2я), Ь — постоянная Планка. Вблизи резонансного уровня сечение реакции описывается формулой Брейта — Вигнера. Если скорость нейтронов не велика, то в реакцию вступают главным образом нейтроны с орбитальным квантовым числом / = 0. В этом случае формула Брейта — Вигнера для отдельного изолированного резонанса имеет вид [c.923]

Вопрос о соотношении скоростей прямых и обратных бимолекулярных реакций исследован значительно менее подробно. Это связано в основном с почти полным отсутствием сведений о зависимости сечений реакций от энергий различных степеней свободы. Если предположить, что основную роль в преодолении активационного барьера играет поступательная энергия, то модельные расчеты указывают на очень малое отклонение (несколько процентов) отношения констант скорости прямых и обратных реакций от констант равновесия [1491]. Этот вывод, однако, может измениться, если учесть, что для многих эндотермических реакций сечение сильно зависит от колебательного состояния, а релаксация по колебательным состояниям происходит значительно медленнее поступательной релаксации. [c.148]

Исследование этого вопроса [1266, 1336, 1361] в рамках полуэмпирического метода показывает, что для экзотермических реакций при уменьшении энергии активации барьер сдвигается в сторону исходных молекул. Эта корреляция, совместно с ранее обсуждавшимся соотношением между энергией активации и теплотой реакции (см. 11), устанавливает связь между теплотой реакции и положением активационного барьера, позволяя, таким образом, сделать некоторые качественные заключения о зависимости сечения реакции от поступательной и колебательной энергий молекул в ряду однотипных реакций обмена. Именно для экзотермических реакций наиболее эффективной в преодолении активационного барьера должна быть поступательная энергия молекул, а для эндотермических — колебательная. Разумеется, в таком общем виде это утверждение справедливо лишь качественно, и от него возможны отступления, обусловленные конкретными особенностями динамики реакции. [c.278]

Общая формула (23.20) не может явиться основой для сравнения с экспериментом, если относительно сечения не делается каких-либо упрощающих предположений. В частности, если считать, что сечение реакции зависит только от относительной поступательной энергии, то между к (Т) и а Е ) получается следующая связь [c.282]

Вывод о связи аррениусовской температурной зависимости константы скорости и обращения сечения реакции в нуль при всех энергиях ниже некоторого порогового значения не ограничен рассмотренными случаями и является общим. [c.283]

Интерпретация константы скорости в рамках метода переходного состояния представляет более простую задачу. Обычно удается выбрать такую структуру активированного комплекса, которая приводила бы к наблюдаемым абсолютной величине и температурной зависимости к (Т). Такой подход, ставший традиционным в течение последних 40 лет, дает также некоторую информацию о сечениях реакции. Последнее оказывается возможным в результате теоретического исследования связи выражений (23.20) и (23.21) [1202, 1272, 1518]. [c.283]

Экспериментально обнаружено [29], что сечение реакции ( 1.65) сильно возрастает нри увеличении возбуждения Н+, в то время как изменение энергии от 20 до 100 эе практически не влияет на величину сечения. Если, пользуясь соотношением ( 1.65), выполнить расчет сечения реакции для двух энергий связи Н+, Б1 = 1,5эв и Ё2 = 0,5 эв, то получаем о (82)70(61) яа2, причем это отношение практически не зависит от Е, а величины а слабо убывают при увеличении кинетической энергии. [c.183]

Из выражения для сечения реакции а видно, что увеличение внутренней энергии комплекса будет приводить к ро сту вероятности обратного распада комплекса и, следовательно, уменьшению 0, что и наблюдается экспериментально. При протекании реакции по прямому механизму увеличение внутренней энергии первичного иона, по-видимому, может способствовать процессу, если возбуждение иона приводит к ослаблению разрываемой связи. [c.109]

В связи с упомянутым отметим, что свободнорадикальный путь протекания реакций является скорее исключением, чем правилом. Он также наименее выгоден и энергетически, поскольку при полном разрыве химических связей возникают активационные барьеры порядка их прочности. Положение несколько улучшается при реализации цепных механизмов, однако рост скорости связан здесь в первую очередь с увеличением эффективных сечений реакций (эффективных значений пред-экспоненциальных множителей констант скоростей). Энергии же активации хотя и понижаются, что особенно заметно при квадратичном обрыве цепей, но все еще остаются достаточно высокими. [c.11]

Источники нейтронов, основанные на реакции (у, п), используют значительно реже, чем (а, /г)-источники. С одной стороны, это связано с тем, что выходы фотонейтронных источников малы из-за низкой величины сечения реакции (у, п). С другой стороны, поскольку реакция (у, п) является эндоэнергетической и может протекать только в случае, если энергия у-квантов превышает энергию связи нейтрона в ядре, то для фотонейтронных источников необходимо ис- [c.35]

Из всех фотоядерных реакций наименьшие величины пороговой энергии и наибольшие сечения в большинстве случаев свойственны реакции (7, п). Реакции, сопровождающиеся вылетом заряженных частиц, требуют обычно более высокой энергии 7-квантов и имеют много меньшие величины сечений. Это связано с необходимостью преодоления потенциального барьера, что уменьшает вероятность протекания реакции и требует дополнительных затрат энергии. Влияние потенциального барьера возрастает с ростом заряда ядра. По этой причине для реакции (7, р), которая в области легких ядер имеет примерно такие же сечения н пороги, как и реакция (7, л), в области тяжелых ядер ей свойственны уже много меньшие сечения и более высокие пороги. [c.75]

Дальнейшие работы в области аппаратурного оформления метода связаны с повышением чувствительности, которая на 2—3 порядка меньше чувствительности использования положительных ионов (ввиду малых сечений реакции захвата электронов) и усовершенствованием ряда узлов, необходимых для ускорения ряда весьма трудоемких операций. [c.24]

Важно также отметить, что в отличие от некоторых других (в частности, кадмия) поглотителей нейтронов бор при взаимодействии с последними не создаёт жёсткого 7-излучения, что связано с малой величиной сечения реакции (п,7) для его изотопов (см. табл. 14.1.1). По данным [34, 36, 37] поглощение ядрами В тепловых нейтронов в 92,5% случаев сопровождается испусканием относительно мягкого 7-излучения с энергией 0,478 МэВ. Последнее обстоятельство используется в одном из методов измерения содержания °B, а также степени его выгорания в поглощающих элементах ядерных реакторов [38, 39]. Важным обстоятельством для практического использования изотопов бора является наличие у бора-11 ядерного магнитного момента и его отсутствие у бора-10. [c.194]

В тех случаях, когда вблизи порога нет сильно выраженных резонансных состояний компаунд-типа, т. е. если имеющиеся околопороговые резонансны носят так называемый потенциальный характер, можно развить другой очень перспективный подход к процедуре экстраполяции сечений, особенно эффективный для спин-поляризованного случая. Он заключается в использовании хорошо известных данных при не слишком низких энергиях Е 0,5-5 МэВ для построения надёжного многоканального потенциала взаимодействия с учётом важных каналов реакций а + 6 —> + с/ (г = О, 1,..., п). В отличие от амплитуды рассеяния этот потенциал является, вообще говоря, очень плавной функцией Е и пороговая энергия для него никак не выделена. Поэтому найденный потенциал можно использовать для предсказаний сечений в области порога а + 6 канала. Хотя сам метод известен весьма давно, в [71-73] предложена его конкретная реализация, использующая новый способ построения указанного многоканального потенциала. Он строится на основе прямого итерационного решения обратной задачи рассеяния, стартуя непосредственно с экспериментальных данных по сечениям, а также векторным и тензорным анализирующим способностям. Хотя до сих пор данный метод был практически применён лишь в задачах упругого рассеяния со связью каналов, нет сомнений, что его можно также эффективно использовать и для общей проблемы предсказания околопороговых сечений реакций с перестройкой. [c.247]

Существует связь между величиной эффективного сечения ядерной реакции и энергией бомбардирующей частицы. При низкой энергии заряженной частицы кулоновский барьер препятствует ее проникновению в ядро, и сечение реакции мало. С ростом энергии бомбардирующих частиц сечение реакции возрастает, достигает максимума при значении энергии, равном примерно величине потенциального барьера ядра. Но дальнейшее увеличение энергии частиц приводит к уменьшению сечения вследствие возникновения конкурирующих ядерных реакций, которые становятся энергетически возможными. Таким образом, если изотоп получен облучением исходного ядра высокоэнергетическими частицами, следует считаться с возможным присутствием в нем посторонних радиоактивных примесей, образующихся в результате протекания побочных ядерных реакций. Например, при облучении ядер протонами возможно одновременное протекание конкурирующих реакций типа р, у), Р, п), р, 2п), Ср, й) и р, а). [c.65]

Помимо препаратов актиния источником франция могут служить реакции расщепления тория и урана протонами высоких энергий (350 Мэе). В связи с тем что сечение реакций образования изотопов франция в этом случае невелико (<10 2 см" ) и, кроме того, их периоды полураспада малы, франций не удается получить в сколько-нибудь значительных количествах. Перспективными в этом отношении считаются реакции висмута, свинца с ускоренными многозарядными ионами Ве, и пр., сечение которых значительно выше, чем сечение про- [c.219]

Таким образом, можно считать, что резкое изменение хода кривой при энергии 10 эв действительно связано с ожидае-.мым резким уменьшением сечения реакции (1). При этой величине кинетической энергии ионов Н2 энергия возбуждения комплекса составляет [c.21]

Нам представляется желательным дальнейшее теоретическое-исследование связи сечения упругих и неупругих процессов при столкновениях с участием молекул, электронов и в фотохимических реакциях. [c.55]

Уравнение (7.23) отражает связь степени превращения водорода на элементе длины слоя окисла с удельной скоростью реакции восстановления. В то же время удельная скорость реакции связана с парциальными давлениями газообразных реагентов уравнением (7.20). Для дифференциального реактора парциальное давление водорода в сечении слоя не отличается существенно от его начального давления. Парциальное давление водяного пара в сечении слоя с координатой I составит Ра [c.165]

Такое сечение реакции больше, чем обычные сечения соударений для нейтральных молекул, определяемые из измерений вязкости или теплопроводности. Точность определения величин эффективных сечений ионно-молекулярных реакций связана со степенью точности определения при масс-спектрометрических измерениях величин, входящих в уравнение (80). [c.81]

Вероятность ядерного взаимодействия, которое протекает по нескольким каналам, характеризуют полным сечением реакций Ор, а вероятность осуществления какого-либо канала -— парциальным сечением ст - Связь между ними дается выражением [c.18]

I Понятие простой кинетики является центральным в этой главе, и, прежде чем дать ему строгое определение, необходимо понять существо процессов, описываемых простой кинетикой. Первая задача физико-химического подхода (определение скорости элементарного акта как функции квантовомеханических параметров, характеризующих реагирующие частицы, строго ставится только тогда, когда другие частицы никак не влияют на элементарный акт (идеальный случай — реакция в вакууме). В реальной среде, однако, такое влияние постоянно имеет место — ассистирование других компонентов не обязательно связано с непосредственным участием в элементарном процессе, достаточно их простого упристствия в области соударения, влияющего на изменение сечения реакции. И это влияние будет тем сильнее, чем выше давление, температура и химическая активность системы в [c.112]

Как отмечалось в 8, неравновесные бимолекулярные реакции должны описываться микроскопическими кинетическими ураинениями. Решение атих уравнений требует информации о зависимости сечений реакций от энергии различных степеней свободы. Поэтому проведенные к настоящему времени модельные расчеты неравновесных эффектов основаны на модельных представлениях о зависимости сечений от поступательной или колебательной энергии [98]. Что касается влияния нарушения максвелловского распределспия на скорость бимолекулярной реакции, ю оно сравнительно мало, если энергия активации заметно превышает к [71]. С другой стороны, следует ожидать, что неравновесные аффекты, обязанные нарушению больцмановского распределения по колебательным состояниям реагентов, будут значительно больше. Это связано с тем, что времена колебательной релаксации намного больше времен поступательной релаксации, и поэтому вполне вероятно, что столкновения не будут успевать восстанавливать равновесное распределение, нарушаемое реакцией. Мы раесмотрим этот вопрос в рамках фспомено.логического подхода, заменяя сложную систему кинетических уравнений для заселенностей более простыми уравнениями для концентраций молекул, способных в различной степени участвовать в реакции. [c.146]

Чрезвычайно редко встречаются такие ядра-мишени, которые дают один специфический тип ядерной реакции. Наоборот, данное ядро в результате бомбардировки альфа-частицами подвержено нескольким различным типам ядерных реакций, например возможны (а, п)- и (а, р)-реакции и большое число других, менее вероятных реакций. Кроме того, разнообразие возможных реакций увеличивается при использовании разных бомбардирующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, фотонов и даже заряженных атомов тяжелых элементов). Для каждого из этих процессов атомное ядро будет иметь специфическое поперечное сечение. В качестве примера рассмотрим облучение теллура фотонами, имеющими энергию до 70 Мэе. Такое облучение приведет в основном к у, п)-и (V. р)-реакциям, причем преобладающей будет (у, /г)-реакция. Однако можно наблюдать довольно большое число менее обычных реакций. Они могут охватывать диапазон от обычных реакций, таких, как (7, 2п), до таких редко встречающихся реакций, как (7,ЗрЗ/г)-реакция. Общее поперечное сечение превращения будет определяться первыми двумя типами реакций. Однако другие реакции также будут вносить свои вклады. Далее, если использовать другую область значений энергий фотона, то окажется, что соотношение поперечных сеченийУразличных реакций будет изменяться. Если энергия фотона уменьшится, то можно ожидать, что (у, /г)-реакция будет вносить еще больший вклад в поперечное сечение, а если энергия фотона увеличится, то увеличится вклад других реакций. В общем случае следует ожидать, что уменьшение энергии падающей частицы будет благоприятствовать испусканию незаряженной частицы. Это, по-видимому, связано с повышением потенциального барьера для излучаемой частицы при увеличении ее заряда. В общем случае, если падающая частица обладает более низкой энергией, происходит испускание нейтрона или протона. Эти тенденции хорошо иллюстрируются рис. 11-14, на котором приведена зависимость поперечного сечения индуцированных альфа-частицами реакций для N1 от энepгии . Из рис. 11-14 видно, что поперечное сечение реакции зависит не только от ядоз-мишани и типа реакции, но также и от энергии бомбардирующей частицы. [c.416]

Поглощение. В низкоэнергетической области в сечении реакции доминирует поглощение, которое даже при Тл 50 МэВ дает 75— 80% От. В принципе, сюда входят и процессы, в которых перед поглощением пион неупруго рассеивается. Однако большая длина свободного пробега пиона при низких энергиях приводит к тому, что такие неупругие перерассеяния несущественны. Поэтому можно ожидать, что сечение поглощения связано в основном с лидирующими процессами Двухчастичного захвата. Это подтверждается и более подробными расчетами. [c.242]

Квазиупругие процессы. Разность между сечением поглощения и сечением реакции при низких энергиях связана с процессами квазиупругого рассеяния, в котором дойинирует одноступенчатое квазиупругое лЫ-рассеяние в ядре. По аналогии с расчетом Стаь , сечение квазиупругого рассеяния о е. выражается в виде [c.244]

Монотонная зависимость сечений реакций от энергии. Как уже отмечалось выше, основная реакция термоядерного синтеза D + Т носит резонансный характер. В соответствии с этим, её сечения велики в области подбарьерных энергий, но после достижения максимума при 100 кэВ начинают убывать. Напротив, низкоэнергетические сечения реакций D + D и D+ Li значительно меньше, чем у D + Т, но их значения монотонно — для второй реакции резко — возрастают с увеличением энергии дейтрона вплоть до 1 МэВ. Подобным поведением сечений обладают и многие вторичные реакции D Li цикла. Это может создавать дополнительную положительную обратную связь в механизме саморазогревания плазмы. [c.239]

Мдв [14]. Эффективное поперечное сечение реакций № 1 и 4 меняется от 1 до 100 мбарн для протонов с энергией от 100 кэв до 2 Мэе [14[. Хотя реакция № 3 и экзотермична при выделении энергии 5,6 Мэе, она имеет эффективное поперечное сечение менее 1 мкбарн [15]. В связи с этим нельзя надеяться на большой выход Ве и, как будет показано в дальнейшем, эта реакция даст незначительный вклад в получение Ве . [c.7]

В связи с отсутствием достаточного количества ддНз и малым сечением реакции реализация ее оказалась очень трудной. По этой реакции из 10 атомов эйнштейния образуется всего один атом менделевия. Период полураспада шМ(1 — 30 мин. [c.47]

Обычно наиболее вероятно испускание нейтронов, т. к. кулоновский барьер препятствует вылету из ядра заряженных частиц — продуктов реакции. Испускание протона может оказаться более вероятным лпшь при условии, что энергия связи нейтрона в составном ядре больше энергии связи протона. Ширины и Гй, отвечающие вылету а-частиц и дейтронов, как правило, чрезвычайно малы. Т. о., при больших энергиях возбуждения составного ядра а все вероятности rip, т],, и т. д. малы. Поэтому сечения реакций, сопровождающихся вылетом нейтронов, как правило, больше сечений реакций, при к-рых испускаются -кванты илп заряженные частицы. [c.543]

Тронов, протонов, дейтронов, фотонов и даже заряженных атомов тяжелых элементов). Для каждого из этих процессов будет свое специфическое поперечное сечение. В качестве примера рассмотрим облучение теллура фотонами, имеющими энергию до 70 Мэв. Такое облучение приведет в основном к у,п)- и (у, р)-реакциям, причем преобладающей будет (у, )-реакция. Однако можно наблюдать довольно большое число менее обычных реакций. Они могут охватывать диапазон от обычных реакций, таких, как (у, 2 ), до таких редко встречающихся реакций, как (у, ЗрЗп)-реакция. Общее поперечное сечение превращения будет определяться первыми двумя типами реакций. Однако другие реакции также будут вносить свои вклады. Далее, если использовать другую область значений энергий фотона, то окажется, что соотношение поперечных сечений различных реакций будет изменяться. Если энергия фотона уменьшится, то можно ожидать, что (у, п)-реакция будет вносить еще больший вклад в поперечное сечение, а если энергия фотона увеличится, то увеличится вклад других реакций. В общем случае следует ожидать, что уменьшение энергии падающей частицы будет благоприятствовать испусканию незаряженной частицы. Это, по-виднмому, связано с повышением потенциального барьера для излучаемой частицы при увеличении ее заряда. Если падающая частица обладает более низкой энергией, происходит испускание нейтрона или протона. Эти тенденции хорошо иллюстрируются рис. 11-14, на котором приведена зависимость поперечного сечения индуцированных альфа-частицами реакций для от энергии . Из рис. 11-14 видно, что поперечное сечение реакции зависит не только от ядра-мишени и типа реакции, но и от энергии бомбардирующей частицы. [c.397]