Захват нейтронов

Наиболее важным явится нейтронный активационный анализ, который проводится с применением тепловых (—0,001 Мэе) или быстрых (1 —14 Мэе) нейтронов. В первом случае образование радиоактивного изотопа идет но реакции захвата нейтрона с испусканием фотона (п, ). Во втором случае протекают главным образом реакции захвата нейтрона с выбрасыванием протона ( , / ), а-частицы (/г, а) или двух нейтронов (п, 2л). [c.356]

Применение. Бор применяют как добавку к сплавам, увеличивающую нх жаропрочность и износостойкость, бор вводят также в поверхностный слой изделий (борирование). Поскольку ядро атома бора имеет высокое сечение захвата нейтронов, бор используют для защиты от нейтронов и в регулирующих устройстаах атомных реакторов (применяют борсодержащую сталь). [c.349]

Цирконий - конструкционный материал для ядерных реакторов. Это обусловлено его высокой прочностью, коррозионной стойкостью и очень малым сечением захвата нейтронов. Гафний, обычно сопутствующий цирконию, наоборот, весьма активно поглощает нейтроны, поэтому необходима глубокая очистка циркония от гафния, что представляет трудную задачу. [c.495]

При использовании слабо обогащенных материалов гетерогенные систем1л более приемлемы (если не единственно возмол ны). В гомогенных системах, использующих природный уран в смеси с любым из известных замедлителей, единственным исключением из которых является тяжелая вода, не может быть обеспечена самоподдерж вающаяся цепная реакция, так как эти замедлители обладают большим сечением захвата нейтронов. Такие хорошие замедлители, как графит, бериллий (окись бериллия), обычная вода, требуют применения обогащенного ядерного горючего, а при работе на природном уране необходимо применение гетерогенной структуры. Блочное рас-нолол енне ядерного горючего обеспечивает лучшее использование имеющихся нейтронов, так как в этом случае улучшается возмон(ность поддержания ценной реакции. Нейтроны деления, возникающие в системе с энергией порядка нескольких мегаэлектронвольт, в результате упругих и неупругих столкновений с окружающими ядрами замедляются до тепловых скоросте . Если изобразить энергетическое распределение нейтронов как функцию энергии, то окажется, что основная масса нейтронов сосредоточена в сравнительно узком энергетическом интервале. Целесообразно ввести понятие средняя энергия нейтронов в реакторе . [c.18]

Металлический гафний применяется для изготовления стержней ядерных реакторов, регулирующих мощность благодаря большой способности к захвату нейтронов. Из гафния изготовляют также нити и катоды электронных трубок, поскольку он тугоплавок и обладает способностью к высокой электронной эмиссии. Сплавы, содержащие гафний, используются для изготовления турбореактивных двигателей, ракет и спутников. [c.369]

Применение. Бериллий ввиду его легкости, твердости и коррозионной стойкости широко используют в космической технике. В атомной промышленности бериллий применяют в отражателях и замедлителях нейтронов. Этому благоприятствуют малые масса атомов и сечение захвата нейтронов. Кроме того, при бомбардировке Ве а-частицами происходит ядерная реакция [c.322]

Естественная смесь изотопов индия состоит из двух изотопов 1п и 1п. Эффективное сечение реакции захвата медленных нейтронов равно 2,5 барн и — 138 барн. При захвате нейтронов идут реакции [c.357]

Для исследования структуры кристаллов применяют также метод, основанный на дифракции медленных нейтронов. Рассеяние их потока происходит в результате взаимодействия с ядрами микрочастиц, образующих кристалл. Поэтому положение последних в кристаллической структуре можно определить с большой точностью вплоть до 0,0001 нм. Метод применим лишь для изучения структуры веществ, атомы которых обладают малым сечением захвата нейтронов. Известен также метод изучения структуры кристаллов, основанный на дифракции электронов. Исследуемый образец готовят в форме тончайшей пленки толщиной 10—100 нм и помещают в специальную вакуумную камеру. Точность определения положения микрочастиц в кристалле составляет порядка 0,003 нм. Методы, основанные на дифракции нейтронов и электронов, определяют положение атомных ядер в кристаллической структуре и не подвержены влиянию поляризуемости связей. Поэтому они позволяют более точно рассчитать постоянные кристаллических решеток в сравнении с величинами, определенными из рентгенограмм вещества. [c.92]

Распространенность элементов зависит от многих факторов, но в конечном счете определяется вероятностью ядерных реакций их образования и относительной устойчивостью отдельных изотопов. Так, ядра с четным числом нейтронов менее склонны к захвату нейтронов, отчего их в природе больше, чем ядер с нечетным числом нейтронов, исчезающих за счет поглощения нейтронов, так как при этом они превращаются в другие элементы в результате ядерных реакций. [c.226]

Ядро атома бора имеет высокое сечение захвата нейтронов, поэтому бор используют для защиты от нейтронов и в регулирующих устройствах атомных реакторов (применяют борсодержащую сталь). [c.335]

Несмотря на необходимость применения сложной аппаратуры, результаты измерения дифракции нейтронов оправдывают затраты и имеют большую ценность. Так, например, этим методом удалось точно установить расположение некоторых легких атомов относительно более тяжелых. Были также исследованы структура льда и строение ионов НРг , благодаря чему выявлена природа водородной связи в этих соединениях. Дифракция нейтронов позволяет также различать атомы с одинаковым порядковым номером, так как сечение захвата нейтронов сильно зависит от природы элемента. [c.75]

Обычно органы управления реактором выполняют в виде стержней или других цилиндрических конструкций из материала, обладающего большим сечением захвата нейтронов. Извлечением из реактора или введением в него поглотителя баланс нейтронов можно быстро изменить и их плотность можно увеличить или уменьшить в зависимости от того, хотим ли мы ускорить цепную реакцию или погасить ее. Другие способы контроля и управления работой реактора связаны с использованием выгорающих поглотителей или подвижных отражателей. [c.20]

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]

В настоящее время углеграфитовые материалы ирименяют для сооружения и футеровки химической аппаратуры и оборудования, в том числе атомных реакторов. Из них изготавливают ответственные детали машин, трубы, насосы, теплообменники, холодильники, абсорберы, конденсаторы, лабораторное оборудование и др. Поскольку чистый углерод имеет небольшое эффективное сечение захвата нейтронов (3,5 Мб), он используется в качестве замедлителя нейтронов в атомных реакторах. [c.44]

Графит, а вернее углерод, и в США, и в нашей стране был выбран в качестве замедлителя нейтронов, испускаемых ураном-235, как один из первых легких элементов Периодической системы Д.И. Менделеева. При атомном весе 12 он имеет очень низкое сечение захвата медленных нейтронов, равное 3,2 0,2 миллибар-на — условной единицы, характеризующей количество нейтронов не замедленных, а поглощенных средой материала на единицу его поверхности. К примеру, бор имеет аналогичное сечение захвата, равное 750 барн, или в 250 тыс. раз выше, чем у углерода. Иными словами, один атом бора, являясь примесью графита, увеличивает собственное поглощение нейтронов двухсот пятидесяти тысяч атомов углерода вдвое. Поглощение, захват нейтронов тушит цепную реакцию урана. [c.33]

При захвате нейтрона масса атома увеличивается на единицу, т. е. [c.107]

При кратковременном облучении благодаря высокому эффективному сечению реакции захвата нейтронов 1п и малому сечению основная активность облученного индия будет зависеть от 1п. [c.357]

Поскольку чистый углерод имеет небольшое эффективное сечение захвата нейтронов (3,5 Мбарн), его используют в атомных реакторах в качестве замедлителя нейтронов (ядерный графит) [24]. По данным отечественных и зарубежных исследователей [24, 156, 161], ядерный графит должен иметь плотност . 1650—1750 кг/м , эффективное сечение, характеризующее способность захватывать электроны, не более 4 Мбарн и низкую степень коррозии при взаимодеЛ-ствии с СОг. Особо высокие требования предъявляют к чистоте ядерного графита. Наиболее вредными примесями являются бор, ванадий, редкоземельные элементы и др. Эти примеси определялись в указанных выше работах специальными методами фотоколориметрии или пламенной спектрометрии. [c.103]

Гелий получают из некоторых природных газов, в которых он содержится как продукт распада радиоактивных элементов. Он находит применение для создания инертной среды при автогенной сварке металлов, а также в атомной энергетике, где используется его химическая инертность и низкая способность к захвату нейтронов. Гелий широко применяется в физических лабораториях в качестве хладоносителя и при работах по физике низких температур. Он служит также термометрическим веществом в термометрах, работающих в интервале температур от 1 до 80 К. Изотоп гелия jHe — единственное вещество, пригодное для измерения температур ниже 1 К. [c.493]

СЕЧЕНИЕ АКТИВАЦИИ —величина, показывающая вероятность образования радиоактивных изотопов при взаимодействии ядерных частиц (нейтронов, протонов, а-частиц) с атомными ядрами. Обозначается буквой а. Практически наиболее важны реакции радиационного захвата нейтронов и соответствующая им величина — сечение захвата нейтронов эти реакции приводят к образованию радиоактивного изотопа элемента, массовое число которого на единицу больше, чем у изотопа, претерпевшего превращение. Во многих случаях при захвате нейтронов тем же самым изотопом наблюдается образование ядерных изомеров, отличающихся друг от друга периодами полураспада. [c.226]

Наиболее важной частицей, применяемой для активации, является нейтрон, который захватывается определяемым веществом в ходе (л, у)-реакций. Как видно из рис. 6.4, при нейтронной активации эффективное сечение захвата ядерной реакции в значительной степени зависит от энергии нейтронов. При использовании медленных нейтронов (энергии до 100 эВ) сечение захвата нейтронов ядрами большинства элементов пропорционально l/t), т. е. уменьшается с возрастанием скорости нейтронов. Однако при вполне определенных энергиях нейтронов возникают так называемые резонансные состояния, при которых а может принимать большие значения. При применении быстрых нейтронов (энергии более 3 МэВ) сечение активации практически постоянно. В общем для протекания (п, р)-и (п, а)-реакций необходимо применять нейтроны, обладающие высокой энергией. Однако некоторые реакции вследствие большой экзотермичности протекают при действии медленных нейтронов [c.310]

Цепными реакциями являются реакции деления ядер 2зэр и В процессе деления ядра урана или плутония, вызванного захватом нейтрона, происходит выделение некоторого числа (от двух до трех) нейтронов. Выделяющиеся нейтроны захЕ ЭТЫваются другими ядрами урана илн плутония, и при определенных условиях происходит деление последних. Каждый нейтрон может вызвать деление одного ядра урана или плутония. Поэтому число нейтронов, возникающих в результате деления, возрастает в геометрической прогрессии. Таким образом, если преобладающее число нейтронов деления может быть использовано для новых актов деления, наблюдается лавинообразное нарастание числа делящихся атомов и, следовательно, числа нейтронов и количества выделяющейся энергии, т. е. при этом происходит типичный разветвленный процесс, в котором роль промежуточного вещества играют нейтроны. Этот процесс и используется при получении атомной энергии. [c.205]

Иттрий, обладающий малым сечением захвата нейтронов, используется как компонент.конструкционных материалов ядерных реакторов. Малые количества V улучшают легирующее действие различных металлов (Сг, /, Мо и др.). Небольшая добавка (около 0,4%) мпшметалла к нихрому значительно увеличивает срок его службы (приблизительно в 10 раз при 1000 °С). [c.501]

Одним из источников ионизирующего излучения являются ядерные излучения, сопровождающие различные ядерные превращения и реакции (а -распада, захват нейтронов, деление и др.). Важное практическое значение имеют долгоживущие нуклиды Со (с периодом полураспада Го з = 5,1 года), получаемый по реакции Со (п, V), на что идет часть нейтронов активной зоны ядерных реакторов l37 s (Tq s = 30 лет) обычно в смеси с 34 s (Tg 5 = 2,2 года) и (Tq s = 28 лет), образующийся с большим выходом при делении тяжелых ядер в активной зоне ядерных реакторов [20]. [c.105]

Из соотношений (1.13) и (1.11) легко видеть, что составное ядро с четным числом протонов и нейтронов обладает наибольшей энергией возбуждения, так как член б отрицателен для этих ядер. Несколько меньшая по величине энергия возбуждения получается в составном ядре с нечетным числом нуклонов и наименьшая — в случае нечетно-нечетных ядер. Поэтому ядра изотопов и могут делиться нейтронами любых энергий, тогда как и делятся только быстрыми нейтронами. В случае первых трех ядер захват нейтрона приводит к четно-четной составной структуре и энергия возбуждения, обусловленная только энергией связи нейтрона ( 6,8 Мэе), равна порогу деления. Таким образом, эти ядра могут делиться как тепловыми (очень медленными), так и быстрыми нейтронами. Именно эги свойства дают возможность нспользовать такие ядра в качестве ядер-пого горючего. Ниже будет показано, что эти ядра настолько легко делятся нейтронами тепловой энергии, что целесообразнее замедлять нейтроны до тенлОБЫх энергий. Вооб1це вопрос о замедлении нейтронов является одним из основных вопросов теории реакторов. [c.11]

Упругое соударение нейтронов с тян<елыми ядрами горючего вызывает лишь небольшие изменения кинетической энергии нейтронов. Поэтому реакции упругого рассеяния представляют большой интерес лишь при рассмотрении взаимодействия нейтронов с нетопливными компонентами реактора. Таким образом, две обобщенные характеристики — относительная вероятность реакции с делением в реакциях, связанных с захватом нейтрона, и число нейтронов, приходящихся на одно деление,— определяют достоинства и пригодность делящегося материала для использования его в качестве горючего. [c.15]

В качестве несколько более общей односкоростной задачи рассмотрим поведение во премепн потока тепловых нейтронов в гомогенной размно- кающей среде без отражателя. Предположим, что ири г = О в концентрациях материалов системы происходит некоторое равномерное по всему реактору изменение, так что реактор перестает быть критическим. Если допустить, что поперечные сечения для быстрых нейтроно н размеры реактора ие изменяются, время замедления нейтронов равно нулю, деление на быстрых нейтронах отсутствует, а утечка и захват нейтронов в процессе замедления учитываются, то соответствующее уравнение для этого случая может быть получено из выра кения (9.2), 1 котором источник задается выражением [c.402]

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]

По мере открытия новых ядерных реакций становилось очевидным, что явление, которое пытается описать закон радиоактивных смещений, гораздо шире, чем возможности нынешней формулировки закона. Последний не учитывает реакции испускания (захвата) нейтрона, 2р - и 2Р -распада, двухпротонные реакции испускания и захвата, спонтанное деление [c.103]

В основе изопротонных рядов лежат ядерные реакции из-1 учения и захвата нейтронов. При излучении нейтрона происходит смещение на одно место вниз по изопротонному ряду и уменьшение номера изобарного ряда на единицу, а при захвате нейтрона — смещение на одно место вверх по изопротонному ряду и увеличение номера изобарного ряда на единицу. Эти реакции являются внутривидовыми или межподвидовы- [c.114]

Абсолютное постоянство периода полураспада любого радиоизотопа позволяет использовать его как молекулярные часы , в частности, для определения возраста самьк разнообразных объектов. Например, с помощью радиоизотопа углерод-14 устанавливают возраст веществ органического происхождения (см. рис. 20.6). Этот метод основан на том, что в верхних слоях атмосферы в результате захвата нейтронов азотом постоянно образуется углерод-14 [c.255]

Уран-235, уран-233 и плутоний-239 при захвате нейтрона подвергаются делению. В результате возникает ядерная цепная реакция. При ее постоянной скорости режим реакции называется критическим. Если реакция замедляется, ее режим считается подкритическим. В атомной бомбе подкритические массы соединяют для получения надкритической массы. В ядерных реакторах проводится управляемая реакция деления, что позволяет получать постоянную мощность. В активной зоне ядерного реактора находятся делящееся топливо, контрольные стержни, замедлитель и охлаждающая жидкость. Атомная электростанция напоминает обычную тепловую электростанцию с той лищь разницей, что вместо камеры сгорания обычного топлива в ней имеется активная зона реактора. В реакторах-размножителях ядерного топлива должно образовываться больще, чем расходоваться на получение энергии. Безопасность работы атомных электростанций вызывает определенные опасения. Кроме того, нерещенными проблемами остаются восстановление отработанных топливных стержней и захоронение высокорадиоактивных ядерных отходов. [c.275]

Важнейшее свойство урана состоит в том, что ядра некоторых его изотопов способны к делению при захвате нейтронов при этом выделяется громадное количество энергии. Это свойство урана используется в ядерных реакторах, служащих источниками энергии, а также лежит в основе действия атомной бомбы. Непосредственно для получения ядерной энергии применяются изотопы и 9211. Из них 2 применяется в виде природного урана, обогащенного этим изотопом. Важнейший метод обогащения (или выделения) изотопа основан на различии в скорости диффузии газообразных соединений изотопов через пористые перегородки. В качестве газообразного соединения урана используют его гексафторид ОГе (температура сублимации 56,5 °С). Из изотопа получают изотоп плутония 94Ри, который также может использоваться в ядерных реакторах и в атомной бомбе. [c.503]

Большой интерес представляют различного типа ядерные реакции с участием нейтронов. Нейтроны присутствуют в космическом излучении, образуются в (а, оп ) и (у, о )-реакциях, а также возникают при спонтанном делении урана. Так, нейтроны образуются, если легкие элементы (Ь1, Ве, В, Н, Р, Ма, Mg, А1) бомбардировать а-частицами или частицами, возникающими из естественно-радио-активных элементов, таких, как полоний. Примером такой реакции может служить ранее рассмотренная ядерная реакция Ве (а, о ). Поэтому комбинации Ве — 1) и Ве — ТЬ в соответствующих минералах могут рассматриваться как природные источники нейтронов (например, обогащенные ураном ниоботанталовые минералы, содержащие небольшое количество бериллия). Самой простой реакцией, вызванной нейтронами, является образование дейтерия из водорода [Н (у, о )ОЧ. Она протекает в результате поглощения нейтронов во всех водородсодержащих веществах. Захват нейтронов может изменить изотопный состав нескольких элементов в урано- [c.22]

Очень ценны еотественные изотопы европия Еи и Ей Прн захвате нейтронов они образуют новые изотопы с большой поглощаю- [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология