Ядерные реакции под действием дейтронов

Изотопы находят широкое применение в научных исследованиях, где они используются как меченые атомы для выяснения механизма химических и, в частности, биохимических, процессов. Для этих целей необходимы значительные количества изотопов. Стабильные изотопы получают выделением из природных элементов, а радиоактивные в большинстве случаев с помощью ядерных реакций, которые осуществляются искусственно в результате действия на подходящие элементы нейтронного излучения ядерных реакторов или мощных потоков частиц с высокими энергиями, например дейтронов (ядер дейтерия й), создаваемых ускорителями. Один и тот же изотоп можно получить различными путями. Так, например, для получения радиоактивных изотопов водорода, углерода, фосфора и серы, наиболее широко используемых в практике биологических исследований, осуществляются следующие ядерные реакции [c.26]

Предметом ядерной химии являются реакции, в которых происходит превращение элементов, т. е. изменение ядер их атомов. Самопроизвольный распад радиоактивных атомов, рассмотренный выше, представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие реакции, в которых с ядром реагируют протон р, дейтрон (ядро атома дейтерия Н) й, альфа-частица а, нейтрон п или фотон у (обычно гамма-лучи). Удалось вызвать атомные превращения и под действием очень быстрых электронов. Вместо а-частиц (ядер Не) иногда используют ядра более легкого изотопа гелия Не. В последнее время все шире применяют для бомбардировки атомных ядер ускоренные ядра более тяжелых элементов вплоть до неона. [c.581]

Обычные методы анализа недостаточно чувствительны для обнаружения следовых количеств примесей в веществах. При проведении анализа этими методами часто сталкиваются с проблемой холостых определений (разд. 8.3). Для определения следовых количеств примесей в веществе целесообразно применять метод активационного анализа, обладающий высокой чувствительностью. Этот метод основан на превращении определяемых примесей при помощи ядерных реакций в радиоактивные нуклиды с последующим количественным определением их активности. Из множества ядерных реакций для проведения активационного анализа практически пригодны только реакции с участием нейтронов, протонов, дейтронов, тритонов, а-частиц й фотонов. Для объяснения сущности метода допустим, что речь идет об однородном веществе, содержащем реакционноспособные ядра и в течение определенного промежутка времени подвергающемся действию потока нейтронов или заряженных частиц. Число образовавшихся радиоактивных нуклидов М пропорционально потоку нейтронов Ф, числу реакционноспособных ядер N и эффективному сечению захвата о ядерной реакции [c.309]

Вокруг ядра имеется мощный электрический (кулоновский) барьер, который препятствует положительно заряженным частицам (протонам, дейтронам и др.) проникать в сферу действия ядерных сил. Например, для того чтобы протон мог проникнуть в ядро атома свинца, х)н должен обладать энергией не ниже 10 Мэе. Вот почему ядерные реакции с незаряженными частицами (нейтронами) вообще осуществляются легче, чем с заряженными. [c.373]

Б. Ядерные реакции под действием заряженных частиц (протонов, дейтронов, а-частиц) [c.224]

Б. Ядерные реакции под действием дейтронов [c.250]

Было найдено, что ПВС деструктируется при облучении как на воздухе, так и в вакууме, причем деструкция сопровождается образованием карбонильных групп [3331. В другой работе [334] было определено значение Ед = 110 эв нри облучении ПВС на воздухе и установлено, что каждому акту расщепления макромолекулы отвечает образование приблизительно одной карбонильной и одной карбоксильной групп. При образовании этих групп наличие кислорода не имеет большого значения. Облучение ПВС у-лучами в вакууме дало значение Ед = 100 эв, причем в этом случае на каждый разрыв макромолекулы образовывалось соответственно 0,3 и 0,4 карбонильных и карбоксильных групп [335]. Данные, полученные в результате исследования спектров ядерного магнитного резонанса, показали, что под действием дейтронов и у -излучения в ПВС наряду с процессами деструкции протекают также и реакции сшивания [336]. Аналогичные результаты были получены и при облучении ПВС нейтронами [337]. [c.118]

Ускорители заряженных частиц. Для получения нейтронов используют ядерные реакции под действием заряженных частиц (обычно дейтронов, протонов и а-частиц), а также фотонейтронные реакции под действием тормозного (рентгеновского) излучения. Эффективное сечение таких реакций зависит от энергии указанных частиц и электростатического барьера ядра-мишени. Энергетический спектр возникающих нейтронов и их угловое распределение определяются видом и энергией частиц, а также характеристиками облучаемых ядер и толщиной мишени (рис. 34). [c.53]

Исследование ядерных реакций под действием дейтронов показало, что реакция d, р) имеет обычно более низкий порог, чем остальные реакции. Это обусловлено особым характером взаимодействия дейтронов с ядрами. При приближении к ядру дейтрон попадает в его кулоновское поле, которое, не действуя на нейтрон, отталкивает протон. А так как расстояние между нуклонами в дейтроне велико, то нейтрон может проникнуть в ядро раньше, чем протон преодолеет потенциальный барьер. При этом произойдет развал дейтрона, и если дейтрон имел небольшую энергию, то протон из-за кулоновского отталкивания не сможет [c.109]

Получение потоков заряженных частиц осуществляется в различного типа ускорителях. При этом с помощью ускорителей могут быть осуществлены самые разнообразные ядерные реакции и получены радиоактивные изотопы большинства химических элементов. Все реакции с заряженными частицами являются пороговыми. Сечение реакций является функцией энергии частиц. В циклотроне в качестве бомбардирующих частиц используют а-частицы, протоны, дейтроны, в специальных циклотронах — ионы более тяжелых элементов с, Ю, и др. В зависимости от рода бомбардирующих частиц и их энергии могут протекать реакции а, п а,р-, р,щ р,а с1,п й,р й,а С,Хп и т. п. В результате действия дейтронов на литиевую или бериллиевую мишень в циклотроне получают потоки быстрых нейтронов, которые вызывают реакции п, р п, а и п, 2п. В бетатроне в результате торможения потока быстрых электронов образуется поток фотонов высокой энергии, под действием которых может протекать реакция у, [c.241]

Многие химические процессы протекают через стадию образования промежуточных продуктов, которые при обычных условиях представляют собой, как правило, короткоживущие частицы. К их числу относятся возбужденные молекулы и атомы, свободные радикалы, ион-радикалы, сольватированные электроны, карбанионы, карбокатионы и другие. Примеры образования таких частиц разнообразны. Они возникают в различных системах при действии ионизирующего излучения (у-квантов, рентгеновских лучей, быстрых электронов, протонов, дейтронов, а-частиц, нейтронов, тяжелых ускоренных ионов, продуктов ядерных реакций деления и т. п.) света, ультразвука, высокочастотного разряда. При растворении в воде некоторых металлов в качестве промежуточного продукта выступает гидратированный электрон. Во многих окислительновосстановительных реакциях промежуточными частицами являются ионы металлов в необычных состояниях окисления, а в ряде органических реакций — карбанионы и карбокатионы. [c.121]

Активационный анализ с применением заряженных частиц характеризуется тем, что для активации используются протоны которые вызывают реакции следующих типов (р, у), (р, п), р, 2п), (р, а), (р, й) и др. дейтроны, под действием которых возможны ядерные реакции ( , р), й, п), й, а), (й, 2 п), с1, t) и др. ядра трития ядра гелия-3 и а-частицы. Ограничением этих методов анализа нефтей, нефтепродуктов является необходимость эффективного теплоотвода от облучаемой пробы во время активации и то, что заряженные частицы не проникают глубоко в пробу. Анализ с активацией заряженными частицами позволяет получить низкий предел обнаружения для легких элементов. С наибольшей эффективностью этот метод можно использовать для исследования поверхностей и тонких слоев. Следует отметить также, что облучение заряженными частицами позволяет установить изотопный состав элемента в тонком слое или небольшом количестве вещества [302]. [c.85]

Ядерные реакции делятся на несколько типов в зависимости от рода бомбардирующих частиц. Возможны реакции под действием нейтронов, протонов, дейтронов (ядер дейтерия, ф, тритонов (ядер трития, /)> а-частиц и более тяжелых ядер, а также под действием у-квантов. [c.38]

Нейтроны образуются исключительно в результате ядерных реакций. Основными источниками нейтронов являются деление ядер в реакторе, реакция В (й, п) Не и другие аналогичные реакции, протекающие под действием дейтронов и протонов. Для [c.171]

ВЫХОД ИЗОТОПОВ для ВАЖНЕЙШИХ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОТОНОВ, ДЕЙТРОНОВ и а-ЧАСТИЦ [c.672]

Применяя частицы с очень большой энергией (200—400 Мэе), удается вызвать новые виды ядерных реакций. Так, ядра тяжелых атомов обнаружили способность дробиться на несколько крупных осколков. Такие процессы можно назвать реакциями расчленения ядра. Дейтроны, с очень большой энергией, пролетая вблизи ядра, могут под действием его разлагаться, причем один из составляюш,их дейтрон нуклонов (протон или нейтрон) захватывается ядром, а другой пролетает мимо реакция срыва). Было установлено, что частицы с очень большой энергией могут проходить сквозь атомные ядра, пронизывая их, [c.472]

Для получения нейтронов с высокой энергией служат нейтронные генераторы, в которых используются ядерные реакции под действием заряженных частиц, чаще всего дейтронов (реакция й, п)] или протонов [реакция р, п)]. Наибольшее применение нашли реакции на дейтронах, так как они имеют высокие сечения уже при небольших энергиях дейтронов, равных 100—200 кэв, например [c.67]

Из Б. изготовляют окошечки рентгеновских трубок, используя его проницаемость для рентгеновских лучей. В. в смеси с препаратами радия служит источником нейтронов — Б. испускает нейтроны при действии а-частиц, у-лучей и дейтронов по ядерным реакциям Ве (а, n) i2 Ве (у, п) Ве Be (rf, п) Bi , Летучие соединения Б. и пыль, содержащая В. и ei O соединения, сильно токсичны. [c.212]

Применение. В.— в химической промышленности для производства аммиака, метилового и других спиртов, а также различных продуктов, синтезируемых из В. и СО. В. применяется для гидрогенизации твердого и жидкого топлив, для гидроочистки нефтепродуктов, жиров, углей и смол, в процессах сварки и резки металлов, в биотехнических процессах микробиологического синтеза. В атомной промышленности нашли широкое применение изотопы В.— дейтерий и тритий тяжелая вода служит замедлителем нейтронов и теплоносителем в атомных реакторах. В. применяется в специальных термометрах, в электродах. Пероксид В. употребляют в процессах дезинфекции и стерилизации (обладает широким спектром антимикробного действия, спороцидностью, морозостойкостью, отсутствием запаха), в медицине, в консервной, пивоваренной промышленности, в качестве ракетного топлива, в химической промышленности для окисления кубовых красителей и производства перекисных соединений, в качестве отбеливателя. Оксид дейтерия применяют в ядерных реакторах как замедлитель нейтронов, как источник дейтронов (0+) для проведения ядерных и термоядерных реакций в научно-исследовательских целях. [c.16]

В настоящее время можно получить радиоактивные изотопы почти всех элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Для этого используют ядерные реакции под действием медленных и быстрых нейтронов, дейтронов, протонов, а-частиц и электромагнитного излучения бетатрона (кванты очень жесткого излучения). Некоторые радиоактивные изотопы можно выделить из продуктов деления урана или других тяжелых элементов (переработка ядерного горючего). [c.220]

Основным источником нептуния служат ядерные реакции с участием изотопов урана, протекающие под действием нейтронов, дейтронов или а-частиц. Наиболее важны в этом отношении реакции [c.300]

Синтез новых элементов. При бомбардировке атомных ядер положительно заряженными частицами (а-частицами, протонами, дейтронами и другими более тяжелыми ядрами) вероятность ядерной реакции очень мала. Положительно заряженная частица испытывает сильное отталкивание в силовом поле ядра, и для осуществления ядерной реакции нужно сообщить частице очень большую энергию. Кроме того, эффективность действия положительно заряженных частиц сильно снижается вследствие взаимодействия их с электронами, окружающими бомбардируемое ядро. [c.66]

Ядерные реакции возникают тогда, когда ядра взаимодействуют с элементарными частицами — нейтронами п, протонами р, дейтронами с , а-частицами, у-квантами или когда ядра взаимодействуют друг с другом. Для осуществления ядерной реакции бомбардирующая частица должна проникнуть в ядро мишени, где между нею и ядром действуют ядерные силы притяжения. Но чтобы бомбардирующая частица могла проникнуть в ядро, она должна преодолеть кулоновское поле ядра — потенциальный барьер, т. е. иметь энергию, превышающую кулоновское поле ядра. [c.472]

Часто пользуются сокращенными записями ядерных реакций в такой последовательности исходное ядро, скобка, действующая частица , выбрасываемая (вторичная) частица, скобка, получающееся ядро. В сокращенных записях обозначают р — протон, п — нейтрон, d — дейтрон, а — а-частица, - — электрон, + (иногда е+) —позитрон, у — у Фотон. Нижние индексы обычно не указываются — они легко устанавливаются по таблице Менделеева (этот индекс у всех изотопов данного элемента одинаков и численно равен порядковому номеру элемента в таблице). [c.20]

Известно более десяти ядерных реакций, ведущих к получению трития. Простейшей из них является бомбардировка дейтронами соединений дейтерия, при которой параллельно протекают два процесса d, я) Не и (d, р) Т. При наличии интенсивного источника медленных нейтронов эффективна реакция L1 (п, а) Т. Подобного рода процессами, протекающими под действием космических лучей, и обеспечивается постоянное содерлсание ничтожных количеств трития в обычной воде (а также наличие Не в атмосфере). Путем заключения трития в замкнутый стеклянный сосуд со стенками, покрытыми подходящим люминофором (ХП 3 доп. 86), могут быть созданы источники света, не требующие постоянной подводки энергии. По тритию имеется монография . [c.573]

Другими важнейшими следствиями работ по Р. явились открытие Резерфордом в 1911 в опытах по рассеянию а-частиц металлич. фольгами существования ядра атомного и осуществление им же в 1919 первого искусственного превращения химич. элементов (азота — в кислород) под действием а-частиц, испускаемых радиоактивными элементами. Уравнение этой ядерной реакции в общепринятой краткой символике записывается в виде N (a, p)Oi . Вначале обозначается химич. символ и массовое число бомбардируемого изотопа, в конце — химич. символ и массовое число изотопа — продукта реакции. В скобках записываются символы сперва бомбардирующей частицы, а затем — частицы (или частиц), вылетающих в результате реакции, напр, а-частица (Не ), р — протон (Н1), d — дейтрон (Н ), н — нейтрон, Y-KBaHT. Бомбардируя а-частицами бериллий, Д. Чадвик в 1932 открыл нейтрон Ве (а, п) С . В 1934 супруги И. и Ф. Жолио-Кюри, исследуя результаты омбар- [c.227]

Ядерной реакцией называется процесс взаимодействия ядра с другим ядром, элементарной частицей или фотоном, который длится в течение времени порядка сек или меньше и результатом которого является образование одного или нескольких новых ядер (и, возможно, других частиц). Большинство исследованных до настоящего времени ядерных реакций — это реакции между ядром и легкой частицей (нейтрон, протон, дейтрон, тритон, а-частица, электрон, мезон, фотон), приводящие к образованию ядра другого элемента и вновь одной или более легких частиц. Основным исключением из этого правила являются реакции деления и реакции, протекающие под действием тяжелых ионов (Li, Ве, В, С). [c.64]

Как видно из уравнения (9), для протонов и дейтронов потенциальный барьер вокруг данного ядра примерно в два раза ниже, чем для а-частиц. Высота потенциального барьера возрастает с увеличением заряда бомбардируемого ядра и приближенно следует закону Z /з. (Высота барьера приблизительно пропорциональна а не Z, так как радиус ядра R возрастает примерно как Z -l .) В случае наиболее тяжелых элементов потенциальные барьеры для протонов и дейтронов достигают 12 Мэе, а для а-частиц-- 25 Мэе. Таким образом, для того чтобы исследовать ядерные реакции, протекающие под действием заряженных частиц, и в особенности реакций с участием тяжелых ядер, необходимы установки, ускоряющие заряженные частицы и сообщающие им энергию порядка многих миллионов электронвольт. [c.68]

Радиоактивные источники. Поскольку для большинства ядер энергия связи нуклонов составляет от 6 до 8 Мэв, ядерные реакции, как правило, нельзя осуществить под действием фотонов, обладающих энергиями меньше 6 Мэв. Испускаемые в радиоактивных процессах -лучи не имеют такой энергии (исключая фотоны, испускаемые некоторыми короткоживу-щими нуклидами с малыми X, например N ) Х-лучи, генерируемые с помощью рентгеновских трубок, также не обладают столь большой энергией. Единственными ядерными реакциями, вызванными у- или Х-лучами от таких источников, являются возбуждение изомерных состояний ядер и фоторасщепление дейтрона (порог 2,23 Мэв) и Ве (порог 1,67 Мэв). В табл. 19 перечислены некоторые из радиоактивных источников 7-лучей, которые применялись в такого рода опытах [9]. [c.370]

Облучение дейтронами. Под действием дейтронов возможно протекание реакций d, р), d, п), d, а), d, 2п), d, f) и др. Известно, что энергия связи нуклонов в дейтроне мала и составляет лишь 2,2 Мэе, в то время как средняя энергия связи нуклона в более тяжелых ядрах равна примерно 8 Мэе. Поэтому ядерные превращения, вызываемые дейтронами, всегда сильно экзоэнергетичны и часто наступают уже при относительно низкой энергии дейтронов. [c.109]

Известно более десяти ядерных реакций, ведущих к получению трития. Просге -ше1 из них является бомбардировка дейтронами соединений дейтерия, при которой параллельно протекают два процесса О ( , п) Не и (а , р) Т. Прн наличии интенсивного источника медленных нейтронов эффективна реакция (л, а) Т. Подобного г.ила процессами, протекающими иод действием космических лучей, и обесг сч 1ваетс 1 постоянное солержалие ничтожных количеств трития в ои )1ч юй воде (а также наличие По в атмосфере). [c.359]

При изучении ядерных реакций было обнаружено, что процессы d, р) происходят при энергиях, гораздо меньших высоты кулоновского барьера ядра-мишени, и с сечениями значительно большими, чем для соответствующей реакции (d, га), особенно для тяжелых ядер. Оба эти факта совершенно не согласуются с предсказаниями модели составного ядра при энергии ниже высоты кулоновского барьера реакции, вообще говоря, не должно бы быть, а если компаунд-ядро все же образуется, то нейтроны должны были бы преобладать над протонами, особенно в случае элементов с большими атомными номерами. Эта явная аномалия была объяснена Оп-пенгеймером и Филлипсом [6] как результат поляризации дейтрона в кулоновском поле ядра. Они предположили, что при сближении с ядром нейтронный конец дейтрона поворачивается к ядру, а протонный конец отталкивается кулоновскими силами. Из-за относительно большого расстояния между нуклонами в дейтроне (несколько ферми) протон еще не доходит до кулоновского барьера, когда нейтрон достигает поверхности ядра. И поскольку энергия связи дейтрона составляет всего 2,23 Мэв, действие ядерных сил на нейтрон приводит к развалу дейтрона, причем протон остается снаружи потенциального барьера. Описанное только что явление обычно называют процессом Оппенгеймера — Филлипса (О — Ф). Аналогичный механизм, по-видимому, имеет место и в случае реакции (Не , р) при малых энергиях. Интересная особенность О — Ф-процесса состоит в таком разбросе энергий возникающих протонов, который включает и значения, превышающие энергию падающего дейтрона, т. е. в ряде случаев возбуждение компаунд-ядра таково, как будто произошел захват нейтрона с отрицательной кинетической энергией. [c.310]

В этой обзорной работе в форме таблиц представлен библиографический материал по исследованиям ядерных реакций под действием нейтронов, протонов, дейтронов и а-частиц при энергиях выше ЪОМэв, атакн е реакций с л-мезонами. [c.532]