Ядерные реакции, вызываемые нейтронами

В то время как возбуждение и ионизация происходят достаточно часто, очень редко имеют место превращения ядер, так как для этого необходим контакт бомбардирующей частицы с ядром, размеры которого крайне малы по С1)авнению с общими размерами атома В естественных условиях ядерные реакции вызываются нейтронам или ядрами гелия (сг-частицы) [c.206]

Порядковые номера осколков X и X" лежат между значениями 30 и 65, а массовые числа колеблются в пределах от 72 до 162. Образующиеся 2—3 нейтрона после прохождения через замедлитель (воду, графит и др.) могут привести к делению большого числа ядер урана с образованием 4—9 нейтронов и т. д. Быстрое размножение нейтронов вызывает нарастание скорости процесса деления ядер, приводящее к лавинообразному процессу, называемому цепной ядерной реакцией (рис. 15). Практически такой процесс может быть осуществлен в ядерных реакторах, в которых энергия деления ядер превращается в тепловую, а затем в электрическую. [c.76]

Искусственно ядерные реакции вызываются облучением ( бомбардировкой ) исходного вещества ( мишени ) различными частицами, обладающими достаточно большой энергией протонами, нейтронами, а-частицами и т. д. Особенно широко применяется обработка нейтронами. Как уже отмечено, эта незаряженная частица сравнительно легко проникает в ядра различных элементов, включая и тяжелые с большим положительным зарядом. Процесс ведут в специальных установках — ядерных реакторах ( атомных котлах ). Достигаемая мощность потока — до 10 нейтронов на 1 см облучаемой поверх- [c.373]

Нейтронное излучение — это ноток нейтронов. Поскольку нейт )Опы не имеют электрического заряда, они свободно взаимодействуют с ядрами атомов, вызывая ядерные реакции. Проникающая способность нейтронов зависит от их энергии и состава атомов вещества, с которыми оии взаимодействуют. [c.53]

Искусственно ядерные реакции вызывают бомбардировкой ядра-мишени (исходного ядра) частицами достаточно высокой энергии (многие миллионы электронвольт). К их числу относятся нейтроны, протоны, ядра атомов гелия (а-частицы), дейтерия и др. В настоящее время на мощных ускорителях частиц достигают десятки миллиардов эВ на частицу и доводят до высоких энергий также ядра более тяжелых элементов, например неона. Могут действовать и фотоны (фотоядерные реакции) (см. пример ниже). Ядерная реакция происходит самопроизвольно, если исходное ядро неустойчиво (радиоактивный процесс). [c.20]

Не обладая электрическим зарядом, нейтроны не оказывают никакого действия на электроны атомов, в соседстве с которыми движутся, и поэтому не ионизируют газы (или вообще вещества), через которые они проходят. Поэтому нейтроны не оставляют видимых следов в камере Вильсона. Они теряют свою энергию либо при упругих столкновениях с ядрами других атомов, либо проникая в ядра и вызывая ядерную реакцию. Если нейтроны обладают достаточно большой начальной скоростью, они могут проникнуть через листы свинца толщиной до 0,5 м, ибо, как известно (стр. 66), расстояния между ядрами даже в твердом материале очень велики. [c.767]

В ядерном ракетном двигателе необходимо управление процессом атомного распада, что обычно осуществляется с помощью графитовых стержней, которые вводятся в массу и регулируют интенсивность ядерной реакции, захватывая нейтроны, способные вызывать дальнейшее деление ядер урана. Помимо гелия водорода, в качестве рабочих жидкостей могут быть рекомендованы вода, аммиак, сжиженные углеводородные газы и, наконец, воздух. [c.205]

Регулирующие стержни - замедлители ядерной реакции - сделаны из материала, хорошо поглощающего нейтроны, например кадмия. Напомним, что именно число нейтронов нарастает в цепной реакции. Поглощение нейтронов нерасщепляемым материалом уменьшает ту их часть, которая вызывает дальнейшее деление. Скорость цепной реакции регулируется подниманием или опусканием этих стержней между топливными (рис. V.23). [c.343]

Это недостаточно строгая схема, так как существуют ядерные реакции типа реакций (ш, 2п) в бериллии (.захват одного нейтрона вызывает получение двух нейтронов), которые используются как вторичные источники нейтронов. [c.16]

Первая ядерная реакция, которую применили для получения энергии, представляет собой реакцию деления ядра 92 и под действием проникающего в ядро нейтрона. При этом образуются два новых ядра — осколка близкой массы, испускается несколько нейтронов (так называемые вторичные нейтроны) и освобождается огромная энергия при распаде 1 г 92 выделяется 7,5 10 кДж, т. е. больше, чем при сгорании 2 т каменного угля. Вторичные нейтроны могут захватываться другими ядрами и, и свою очередь, вызывать их деление. Таким образом, число отдельных актов распада прогрессивно увеличивается, возникает цепная реакция деления ядер урана. [c.95]

ЦЕПНЫЕ РЕАКЦИИ — химические и ядерные реакции, в которых появление активной частицы (свободного радикала — в химических, нейтрона — в ядерных процессах) вызывает большое число (цепь) превращений неактивных молекул или ядер. Свободные радикалы или атомы, в отличие от молекул, обладают [c.282]

В первичной мешающей реакции индикаторный радионуклид образуется за счет ядерных реакций, которые инициируются исходной бомбардировкой частицами ядер других элементов пробы, отличных от определяемого. В реакторном НАА первичные мешающие реакции относятся к (п, р)- и (п, а)-типам и вызываются только быстрыми нейтронами из спектра деления. Некоторые [c.121]

Содержание Ы составляет примерно 7% в природной смеси изотопов лития. Современная водородная бомба оснащена зарядом дейтерида лития-6. Создаваемый при взрыве атомного запала поток нейтронов вызывает ядерную реакцию (л, а), приводящую к образованию трития. При температуре ядерного взрыва ( 10 ° К) тритий реагирует с дейтерием с выделением громадного количества энергии. [c.12]

Помимо упругого рассеяния нейтроны, взаимодействуя с ядрами атомов вещества, могут вызывать ядерные реакции (и, р), (и, d), (и, а), (и, у) с испусканием протонов, дейтонов, а-частиц и у-квантов. Захват нейтронов изотопами тяжелых ядер часто сопровождается делением ядер — реакция (и, j). Кинетическая энергия заряженных частиц и продуктов деления велика, и они могут создавать в поглотителе заметные ионизационные эффекты. [c.17]

Нейтронное излучение — поток нейтронов. Свободный нейтрон является нестабильной нейтральной частицей. Поскольку нейтрон не имеет электрического заряда, он свободно взаимодействует с ядрами атомов, вызывая ядерные реакции. Принято классифицировать нейтроны по их энергии холодные (0—0,005 эВ), тепловые (0,05—-0,5 эВ), надтепловые (0,5—1000 эВ), резонансные (1— 100 кэВ) быстрые (0,1—50 МэВ), очень быстрые (50 МэВ). [c.60]

Благодаря большому содержанию водорода они эффективно регистрируют быстрые нейтроны, которые выбивают из них протоны, вызывающие затем световые вспышки. При введении в сцинтилляторы некоторых добавок падающие на них тепловые нейтроны могут вызывать ядерные реакции, также сопровождающиеся сцинтилляциями. [c.243]

Прежде всего, облучаемое соединение должно обладать достаточной термической устойчивостью. Действительно, на 10 образовавшихся атомов С выделяется 0,023 кал. Применяемые в настоящее время потоки тепловых нейтронов составляют 10 —10 частиц сек. Преобладающая часть этих нейтронов покидает мишень, не вызвав никаких ядерных превращений, но часть нейтронов, вступивших в ядерную реакцию, должна привести к значительному выделению тепла. Разогревание облучаемого вещества будет, кроме того, вызываться фоном быстрых нейтронов, интенсивность потока которых составляет величину порядка Ю 2 частиц см сек, а также -радиацией. Таким образом, отвод тепла во время облучения представляет серьезную проблему для веществ с низкой теплопроводностью и большим содержанием азота. [c.340]

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]

Для осуществления химических реакций в первую очередь представляют интерес у- и электронное излучения. а-Излучение не подходит для этой цели из-за малой длины пробега, а такл<е из-за отсутствия соответствующих мощных источников . По этим же причинам из рассмотрения исключаются протоны и дейтроны. Нейтроны обладают большой проникающей способностью, но они вызывают нежелательные ядерные реакции. По глубине [c.69]

Различные ядерные реакции протекают под действием частиц с различной энергией. Например, реакция (п, у) возбуждается медленными нейтронами, реакции же (я, р) и (я, а) вызываются, как правило, быстрыми нейтронами, реакции откалывания—частицами с очень большой энергией и т. л. [c.300]

В первичной реакции деления, приведенной в верхней части этого рисунка, атом урана делится на два радиоактивных осколка, испуская в то же время несколько быстрых нейтронов (2,46 в среднем) и Т-излучение. Один из нейтронов служит для продолжения реакции деления. Оставшиеся нейтроны могут либо вызывать другие ядерные реакции при поглощении элементами, присутствующими в реакторе, с образованием нежелательных примесей, либо выходить из реактора. [c.9]

Расщепление атомных ядер. а-Частицы радиоактивного излучения, быстрые протоны, дейтроны, нейтроны, фотоны 7-лучей могут разрушать атомные ядра, вызывая разнообразные ядерные реакции [c.715]

Жолио-Кюри впервые показал, что деление ядер урана-235 под воздействием нейтронов всегда сопровождается испусканием нескольких нейтронов. Последние вызывают деление других ядер вследствие чего реакция приобретает цепной характер. При этом выделяется огромное количество энергии. Например, при делении 1 г урана выделяется 2 -10 кал. Такие ядерные реакции лежат в основе действия атомных бомб. Использование этой энергии составляет задачу атомной энергетики, которая приобретает все возрастающее значение. [c.32]

Составное ядро. Незаряженные частицы (нейтроны) проникают в ядро, не испытывая отталкивания. Заряженные частицы, прежде чем они попадут под влияние вызванного специфическими ядерными силами притяжения, должны преодолеть обусловленный электрическим зарядом ядра потенциальный барьер. Для двукратно заряженных а-частиц или для падающих частиц с еще большим зарядом этот барьер значительно выше [4, 35, 134, 140], чем для протонов и дейтронов. Среди всех заряженных частиц дейтроны вызывают ядерные реакции с наибольшей эффективностью в силу наличия специфического эфс )екта поляризации. [c.35]

При делении каждого атомного ядра урана выбрасывается ядром 2—3 нейтрона. Так как один нейтрон приводит к выбрасыванию атомным ядром урана 2—3 новых нейтронов, а они, сталкиваясь с другими ядрами урана, в свою очередь вызывают деление ядер и появление уже 4—9 нейтронов и т. д., то происходит быстрое размножение нейтронов, и ядерный процесс нарастает с очень большой скоростью без действия внешних факторов. Такой лавинообразный, протекающий с нарастающей скоростью процесс деления атомных ядер получил название цепной ядерной реакции (рис. 11). Цепная ядерная реакция может развиваться только в достаточно большом куске расщепляющегося урана. Наименьшее количество урана, при котором возможна цепная ядерная реакция, называется критической массой. Так как в любой момент в куске урана имеются свободные нейтроны, которые проникают в его атомные ядра, то при наличии массы урана больше критической происходит цепная ядерная реакция взрывного характера. [c.67]

Однако определение нек-рых элементов Р. а. на медленных нейтронах может встречать значительные трудности. Такими трудностями могут быть очень малые или очень большие периоды полураспада образующихся радиоизотопов, излучение сравнительно мягких рентгеновских лучей или электронов и у-лучей низкой энергии, что вызывает большие осложнения при регистрации этих излучений, наконец, слишком малое сечение активации. Поэтому метод определения легких элементов от Н до Ке, а также Mg, 8, Т1, Ке, КЬ, Т1, РЬ, В1 с помощью активации тепловыми нейтронами малопригоден. Для определения указанных элемеитов могут использоваться другие ядерные реакции, В первую очередь это реакции, идущие на быстрых нейтронах [c.224]

Эффективность ядерной реакции характеризуют выходом (числом ядерных превращений), приходящимся на одну бомбардирующую частицу (а-частицу, протон, дейтон, нейтрон.) Другими словами, эффективность ядерной реакции характеризует долю бомбардирующих частиц, вызывающих данную реакцию. Обычно эта доля невелика, например в случае реакции типа (а,р) лишь одна из нескольких десятков тысяч а-частиц вызывает превращение, в то время как остальные частицы просто теряют свою энергию при торможении в веществе. Выход реакции зависит не только от характера ядерного превращения, но и от энергии падающей частицы, а также от толщины и химического состава бомбардируемого вещества (мишени). [c.36]

Помехой при использовании быстрых нейтронов является наличие в спектре атошого реактора тепловых нейтронов. Тепловые нейтроны вследствие значительного сечения ядерных реакций вызывают сильную искусственную радиоактивность облучаемого кристалла, что ве позволяет исследовать образцы сразу юсле облучения. Только применение экрана из кадмия, захватывающего тепловые нейтроны, разрешает проблему защиты от тепловых нейтронов при облучении образцов быстрыми нейтронами. Сечения ядерных реакций для (Острых нейтронов, как правило, существенно меньше, чем для тепловых, и вклад этих процессов в наведенную радиоактивность в большинстве случаев мал. [c.47]

Радиохимические реакции вызываются воздействием ионизирующих излучений потоком нейтронов, а-частиц, электронов, -лу-чами и т. д. Интерес к изучению радиохимических процессов резко возрастает в связи с щироким использованием лучистой энергии в народном хозяйстве, медицине, а также в связи с возможностью использования ядерных реакций в военных целях. [c.115]

Нейтрино взаимодействуют с другими частицами очень слабо, и существование нейтрино не удавалось подтвердить экспериментально вплоть до 1956 г., когда американские физики Ф. Рейнес и К- Л. Коуан младший показали, что нейтрино, образовавшиеся в ядерном реакторе, при прохождении через пузырьковую камеру с жидким водородом вызывают реакцию, которая в первом приближении является обратной реакцией распада нейтрона [c.598]

ЦЕПНЬШ РЕАКЦИИ, хим. превращения и ядерные процессы, в к-рых появление промежзточной активной частицы (свободного радикала, атома, возбужденной молекулы в хим. превращениях, нейтрона - в ядерных процессах) вызывает цепь превращений исходных в-в. Примеры хим. Д. р.- радикальная полимеризация, окисление, пиролиз и галогенирование углеводородов и др. орг. соед. ядерные цепные процессы - цепное деление атомных ядер. Данная статья посвящена в основном химическим цепным реакциям. [c.345]

Цепные реакции — химические и ядерные реакции, в которых появление активной частицы (свободного радикала или атома в химических, нейтрона в ядерных процессах) вызывает большое число (цепь) последовательных превращений неактивных молекул или ядер. Свободные радикалы или атомы в отличие от молекул обладают свободными ненасыщенными валентностями (непарным электроном), что приводит к легкому нх взаимодействию с исходными молекулами. Прн первом же столкновении свободного ради кала (R ) с молекулой происходит р азрыв одной из валентных связей последней, и, таким образом, в результате реакции образуется новая химическая связь и HOBiiin свободный радикал, который в свою очередь реагирует с другой молекулой — происходит цепная реакция. В ядерных Ц. р. активными частицами являются нейтроны, так как они, не обладая зарядом, беспрепятственно сталкиваются с ядрами атомов и вызывают ядерпуюреакцию (деление ядер). КЦ. р. (в химии) относятся процессы окисления (горение, взрыв), крекинга, полимеризации и др., широко применяющиеся в химической и нефтяной промышленности. Изучение Ц. р. ядерной физики имеет большое значение для использования атомной энергии. Церезин — очищенный озокерит. [c.153]

Активационный анализ. На явлении искусственной радиоактивности основан самый чувствительный метод химического анализа — активационный анализ. Исследуемое вещество облучают потоком частиц, способных вызывать ядерные реакции. При этом многие элементы,активируются, т. е. образуют радиоактивные изотопы, которые легко обнаружить по испускаемым ими излучениям. Чаще всего используют облучение нейтронами. При этом могут образоваться только изотопы того же элемента. При наличии соответствующей аппаратуры применяют для облучения также и потоки протонов, дейтронов, а-частиц и фотонов высокой энергии (у-лучей), способных выбивать из ядер нейтроны или протоны. В последнее время в активационном анализе нашло применение облучение потоком ядер Не , что позвм[яет решить трудную аналитическую задачу — определение малых примесей кислорода в металлах.— Прим. ред. [c.543]

Попытки увеличить активность, возникающую под действием интенсивного излучения цепного котла, выявили третье условие, определяющее эффективность обогащения по методу Сциларда и Чалмерса. Интенсивное поле излучения (в основном Y-излучение и нейтроны) вызывает заметные химические изменения в бомбардируемых соединениях, независимо от эффектов, сопровождающих появление радиоактивности. Следует ожидать, что такие реакции могут давать продукты, подобные тем, которые получаются при ядерной реакции, так как обе реакции по существу являются реакциями разложения через возбуждение. В результате разложения под действиел излучения могут образоваться микроскопические количества тех химических соединений, в которых обнаруживается активность. [c.231]

В смеси с Б2О3 люминофор ZnS-Ag используется для регистрации м( д ленных нейтронов. При этом нейтроны захватываются бором, а но.лу-чившаяся в результат ядерной реакции а-частт1ца вызывает сцинтил, я цию в ZnS-Ag. [c.146]

Ядерная реакция Мп(и, у) Мп вызывает повреждения в решетке, в результате чего константа скорости при 70° увеличивается пропорционально дозе поглош епных нейтронов индукционный период при этом заметно уменьшается, а удержание увеличивается. Энергия активации дегидратации соединения, получившего обш,ую дозу нейтронов 6,05-10 га равна 17,3 0,7 ккал-молъ , т. е. явно меньше, чем для пеоблученного препарата, однако все еше выше, чем стандартная энтальпия диссоциации. Возможно, что вода, удерживаемая в облученном материале, способствует рекристаллизации продукта. В таком случае препарат, предварительно облученный нейтронами, в отличие от пеоблученного при дегидратации в вакууме должен был бы давать кристаллический продукт. Этот вывод требует проверки на опыте. [c.96]

Ядерные реакции, осуществляющиеся при взаимодействии многих изотопов с нейтронами (особенно медленными и тепловыми), могут быть источником примесных атомов. Реакции типов А (п, у) А"+, или А п, р) В или (в легких веществах) А" (п, а) В 7 могут при высоких нейтронных потоках (10 — нейтр/см -сек) обеспечить в веществах с большими эффективными сечениями уже за короткое время значительные концентрации чужеродных примесей, которые могут вызывать существенное изменение свойств. Например, использование в мощных реакторах бористой стали для изготовления регулирующих стержней оказалось (как показала практика в Советском Союзе) нежелательным из-за создействия реакции В п, а) на структуру. Вообще в реакторостроении желательно избегать использования веществ с большим сечением захвата нейтронов не только из-за потерь нейтронов и возбуждения высокой наведенной радиоактивности, но также из-за связанных с нейтронным захватом и последующим радиоактивным распадом изменений кристал- [c.220]

Нейтроны, как частицы нейтральные, не ионизируют среду. Однако, взаимодействуя с веществом, они вызывают различные ядерные реакции с образованием заряженных частиц и у-квантов. Это вторичное излучение можно зарегистриро вать обычными детекторами, такими, как газовый или сцинтилляционный счетчик, ионизационная камера, фотоэмульсия и т. п. Остановимся на наиболее распространенных методах. [c.169]

Получение ядерной энергии для практического использования возможно лишь при условии осуществления цепной реакции деления. Принцип цепной реакции прост и основан на том, что при каждом акте ядерного деления, вызванного нейтроном, возникает один или больше новых нейтронов при этом не меньше чем один такой нейтрон должен вызывать новое деление. Для развития ценной реакции необходимо, чтобы отношение числа новых нейтронов, полученных при делении в элементе объема вещества, к числу нейтронов, первоначально присутствовавших в этом элементе объема, было не меньше единицы. Это отношение называется коэффициентом размножения кос и является важнейшей характертотикой цепной реакции., [c.415]

ЦЕННЫЕ РЕАКЦИИ — химические и ядерные реакции, в к-рых появление активной частицы (свободного радикала — в химических, нейтрона — в ядерных процессах) вызывает большое число (цепь) превращений неактивных молекул или ядер вследствие регенерации активной частицы в каждом элементарном акте реакции (в каждом звене цепп). Свободные радпкалы илп атомы, в отлпчне от молекул, обладают свободными ненасыщенными валентностями, что приводит к легкому 1ГХ взаимодействию с исходными молекулами. При элементарном акте взаимодействия свободного радикала с молекулой происходит разрыв одной из валентных связей последней и, т. обр., в результате реакции образуется всегда новый свободный радикал. Этот радикал, в свою очередь, легко реагирует [c.405]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология