Изотопные мишени

Детектирование атмосферных, космических и ускорительных нейтрино. Детекторы нейтрино, особенно те из них, которые используют универсальные реакции взаимодействия этих частиц с веществом, такие как упругое рассеяние на электронах (10.3.3) или расщепление дейтрона (10.3.4), могут регистрировать нейтрино различных типов — не только солнечные. В настоящее время активно развиваются экспериментальные проекты для изучения атмосферных, космических и ускорительных нейтрино. Для этих целей используются как универсальные детекторы нейтрино, так и специализированные устройства, которые рассчитаны на избирательную регистрацию частиц определённого сорта. Большинство из них не используют изотопные мишени. Однако следует хотя бы кратко рассмотреть и эту область экспериментальной нейтринной физики, которая приносит информа- [c.22]

Количественные измерения осцилляций нейтрино во всех возможных методических вариантах очень важны для развития современной теории, и поэтому происходит быстрое развитие регистрирующей техники. Детекторы, использующие изотопные мишени, являются важной частью арсенала экспериментальной нейтринной физики. [c.25]

В случае приготовления мишеней из чистых элементов с успехом могут быть использованы методы, аналогичные методам получения изотопных мишеней для ядерных исследований [181, 182]. При приготовлении мишеней из некоторых элементов или их соединений могут быть использованы также методы получения рентгеновских фильтров на основе полимерной матрицы [38, 42]. [c.140]

Кроме способа получения, изотопные мишени различаются и толщиной пленки требуемого изотопа, а также формой, плотностью и материалом подложки. Поэтому выпуск мишеней с обогащенными стабильными изотопами производится в порядке индивидуальных заказов. [c.239]

Другим вариантом получения является использование мишеней из изотопов теллура по реакциям Те (р, 2п) 1 и Те (р, п) 1. Для обеих реакций весьма остро стоит проблема достижения необходимой радионуклидной чистоты с обеспечением наибольшего полезного времени жизни 1. Как и в случае " Хе, качество изотопной мишени Те является решающим [c.213]

В случае образования радиоактивного изотопа в мишени по ядерной реакции, протекаюшей с изменением заряда ядра (и, р л, а р, п р, у п с1, 2и а, р а, п а- и р-распад и т. п.), т. е. с образованием нового элемента, мох<но произвести его химическое отделение. При этом в большинстве случаев необходимо прибавление стабильного изотопа выделяемого радиоактивного элемента — так называемого изотопного носителя, так как абсолютные количества радиоактивных изотопов, получающихся при ядерных превращениях, и их концентрация так малы, что при попытке их выделения методом осаждения, например, невозможно достигнуть величины произведения растворимости даже наименее растворимых соединений. [c.589]

Здесь <т —сечение реакции, имеющее размерность см (единица его измерения—барн, 16 = 10 см ). Сечение —это физическая постоянная, определяющая вероятность протекания ядерной реакции, и, следовательно, она подобна константе скорости бимолекулярной химической реакции. Ф—это плотность потока налетающих частиц а на 1 см в секунду. Число ядер мишени в облучаемой части пробы Па может быть рассчитано, исходя из массы т элемента в пробе, атомной массы элемента изотопной распространенности реагирующего нуклида /а, которая может меняться в интервале от 3 10 ( Са) до 1 (например, А1), и числа Авогадро ЛТд. Уравнение для числа ядер мишени, следовательно, может быть записано как [c.94]

Многое в этой статье вызывало недоумение, и прежде всего то, что авторы не смогли точно указать массовое число изотопа (оно определяется суммой протонов и нейтронов в ядре). Объяснялось это двумя причинами. Во-первых, не удалось выяснить зависимость выхода продукта от энергии ионов из-за неопределенности этой характеристики потока. Вторая причина — довольно сложный изотопный состав материала мишени. [c.462]

При получении радиоактивных изотопов по реакции [п, у), даже в случае применения нейтронных потоков высокой интенсивности, на каждый образующийся радиоактивный атом приходится огромное число изотопных с ним стабильных атомов. Это приводит в большинстве случаев к получению препаратов с ограниченной удельной активностью. В то же время для проведения некоторых исследований требуются препараты радиоактивных изотопов с предельно высокой удельной активностью. Отсюда возникает необходимость отделения радиоактивных атомов, образующихся по реакции [п, у), от основного вещества мишени. Трудность разделения изотопов усугубляется исключительно малым содержанием и ограниченной продолжительностью жизни большинства радиоактивных изотопов, получаемых по реакции п, у). [c.24]

Единственным методом отделения радиоактивных атомов от стабильных, входящих в состав мишени, является метод атомов отдачи (метод Сцилларда — Чалмерса) [34]. Сущность этого метода заключается в следующем. При облучении соединения стабильного изотопа медленными нейтронами, захват нейтрона ядром этого изотопа сопровождается образованием составного возбужденного ядра, которое переходит в основное состояние путем эмиссии у-квантов захвата. Получаемая атомом энергия отдачи обычно во много раз превышает энергию химической связи атомов элемента в облучаемом соединении. В результате происходит разрушение молекулы и радиоактивный атом выделяется в свободном состоянии или в виде иона. Если между облучаемым соединением и формой стабилизации радиоактивных атомов не происходит изотопного обмена и химические формы, в виде которых стабилизируется радиоактивный изотоп, сравнительно легко отделяются от исходного соединения, то выделение этих форм приводит к обогащению изотопа. Таким образом, чрезвычайно трудная проблема разделения изотопов сводится к разделению различных химических форм одного и того же элемента. [c.24]

В работах по определению распространенностей изотопов результаты оказывались лучшими при калибровке смесями с известным изотопным составом. Сообщалось также, что усиление умножителя является функцией формы молекулы и будет, например, различным для изобарических ионов (СНг) и N". Это объясняется тем, что многоатомные ионы будут распадаться при столкновении с мишенью и действовать как группа частиц, участвующих в заряде. Такой эффект становится значительным только при более высоких энергиях, когда зависимость энергии от усиления становится нелинейной и в этом случае усиление будет большим для сложных ионов. [c.219]

Из ядерно-физического рассмотрения возможных путей наработки 1 достаточно давно была ясна перспективность использования Хе для реакций как на протонах (р,2п) и (р,рп), так и фотоядерной (7,п). Однако их практическому использованию препятствовало отсутствие мишенного ксенона с достаточным содержанием 124-й массы и должной чистоты по соседней изотопной компоненте Хе, поскольку его наличие не позволяло минимизировать количество примеси 1. [c.212]

Эта концепция позволяет снабжать потребителей изотопными продуктами должного качества и по приемлемым ценам. Реализация такого подхода была развита в приложении к [Ю]. Результатом явилось использование малогабаритных циклотронов типа МГЦ-20 (энергия протонов до 20 МэВ) для получения з з [11]. Энергия таких малогабаритных циклотронов мала для использования мишени из i Xe, но вполне достаточна для использования теллура. [c.215]

Понятно, что первые две характеристики определяются природой самого радионуклида. Вместе с тем, удельная активность и радионуклидная чистота препарата существенным образом зависят от выбранных режимов облучения, т.е. плотности нейтронного потока, спектра нейтронов, длительности облучения, вида используемой мишени, ряда других факторов. Так, например, стремление к увеличению удельной активности препарата (эта характеристика во многом определяет его потребительскую ценность), приводит к необходимости использования в качестве стартового материала изотопно-обогащённой мишени, т. е. химического элемента, в котором содержание основного стартового изотопа за счёт предварительного обогащения существенно превышает его долю в природной смеси изотопов. Несмотря на высокую стоимость такой мишени, в ряде случаев лишь такой подход является единственно приемлемым для получения препарата требуемого качества. [c.503]

Проблема массы покоя нейтрино связана также с астрофизической проблемой тёмной материи . Гравитационная масса видимой части Вселенной значительно — на 1-2 порядка — превышает суммарную массу материи, которая наблюдается астрофизическими методами, т. е. суммарную массу светящихся звёзд, не светящихся, но поглощающих свет объектов, межзвёздного газа, космических частиц, реликтового излучения и т. д. Если у нейтрино есть масса покоя, это частично восполнило бы недостаток массы. Но, поскольку, масса нейтрино во всяком случае не превышает 0,3 эВ О, то, по-видимому, существуют другие виды тёмной материи , которые пока наблюдать не удаётся. Популярны идеи о существовании новых, не наблюдавшихся пока электрически нейтральных слабовзаимодействующих частиц. Ожидается, что их сечения взаимодействия с ядрами максимальны для нечётных изотопов, обладающих ненулевым спином, поэтому для детектирования эффективны изотопно-обогащённые мишени. Детекторы гипотетических частиц тёмной материи могут быть технически аналогичными детекторам нейтрино и двойного бета-распада. [c.12]

В силу указанных обстоятельств для исследования потоков нейтрино требуются, во-первых, низкофоновые условия измерений и, во-вторых, максимально возможная активная масса детектора. Первое условие выполняется путём размещения детекторов в подземных низкофоновых лабораториях. Применяется глубокая очистка вещества нейтринных мишеней и конструкционных материалов от радиоактивных примесей, используется пассивная экранировка внешних фонов и активная система вето для распознавания фоновых событий. Второе условие часто влечёт за собой затраты на изотопное обогащение вещества детектора. [c.13]

Во МНОГИХ случаях для создания эффективных детекторов, для улучшения отношения сигнал/шум применяются или могут быть применены изотопные материалы. Рост чувствительности физических установок к искомым эффектам достигается путём увеличения массы источников и мишеней — соответственно растут и потребности в изотопных материалах. Экспериментальная физика слабых взаимодействий сформировала коммерчески значимый и постоянно растущий сегмент мирового рынка стабильных и радиоактивных изотопов. Поэтому при формировании структуры производства изотопных материалов необходимо учитывать потребности и перспективы развития экспериментальной физики слабых взаимодействий. [c.44]

TOB. Чаще всего эти побочные радиоактивные изотопы получаются также без изотопного носителя, поэтому встает задача отделения нужного радиоизотопа от радиоизотопов других элементов. Действительное количество неактивных изотопов этого же элемента, содержащихся в выделенном радиоактивном изотопе без носителя , определяется содержанием примеси в материале мишени и в реактивах. В связи с этим необходима тщательная очистка материала мишени и всех используемых реагентов от элемента, радиоактивный изотоп которого получают. При получении радиоизотопов без носителей предпочитают экстрагировать сам активный изотоп, отделяя его от основной массы материала мишени и от большинства радиоактивных примесей. Если изотопы-примеси получаются без носителя, то перед выделением иногда добавляют небольшие количества их носителей, что делается для увеличения чистоты выделяемого радиоизотопа. [c.322]

Существуют два метода изучения реакций глубокого расщепления радиохимический метод и метод толстослойных фотопластинок. Радиохимический метод позволяет точно знать химический и изотопный состав мишеней, природу бомбардирующей [c.639]

Радиохимический метод основан на выделении продуктов реакций глубокого расщепления в большинстве случаев с изотопными носителями (хотя иногда используются и неизотопные носители). Мишень, как правило, облучается на внутреннем пучке синхроциклотрона, после чего производят ее растворение в присутствии соответствующих инертных (стабильных) носителей. При этом необходимо соблюдать условия, обеспечивающие полный изотопный обмен между введенным носителем и образовавшимися в результате реакции расщепления радиоактивными атомами. Поскольку изотопный обмен между различными валентными формами одного и того же элемента часто протекает медленно, равномерное распределение радиоактивных атомов среди стабильных атомов носителя надежнее и быстрее может быть достигнуто переведением их в одну и ту же химическую форму. Для этого носитель вводят в раствор в низшем устойчивом валентном состоянии, после чего переводят его в высшую форму окисления или наоборот. Подобная операция исключает возможность ошибок за счет неполного изотопного обмена. [c.640]

Процесс производства изотопных продуктов включает в себя три последовательные стадии 1) нейтронное облучение материала мишени в ядерном реакторе, 2) отделение радиоактивного изотопа в его первоначальной химической форме от посторонних веществ, 3) перевод изотопа из первоначального в требуемое химическое соединение, которое нельзя пометить путем прямого облучения. [c.673]

В случае образования радиоактивного изотопа в мишени по ядерной реакции, протекающей с изменением заряда ядра (п, р п, а р, п р, у d, щ d, 2п а, р а, п а- и -распад и т. д.), его отделение не только возможно, но и необходимо. При этом в ряде случаев отделение можно осуществить без добавления изотопного [c.199]

Методом осаждения с изотопным носителем нельзя получить радиоактивный изотоп с очень высокой удельной активностью, последующее отделение носителя также невозможно, поэтому метод соосаждения с изотопным носителем пригоден не во всех случаях. Большая простота метода сделала его широко применимым в лабораторной практике и производстве. Впервые метод был применен И. и Ф. Жолио-Кюри в 1934 г. для выделения искусственных радиоактивных изотопов из облученных мишеней. [c.211]

Для осуществления этого метода твердую мишень переводят в расплав или раствор и пропускают через него газ-носитель. Так отгоняются из продуктов деления урана радиоактивные иод и бром, из облученного нейтронами лития — тритий и т. д. Иногда разделение проводят простой дистилляцией с изотопным-носителем. [c.230]

На основе изложенных результатов можно узнать порядок величины максимальной мощности рентгеновского излучения, получаемого изотопным источником. Максимальная мощность излучения достигается при оптимальных размерах мишени, однако существуют некоторые ограничения, обусловленные конечной величиной удельной активности р-излучателя и определенными размерами источника. [c.56]

Наличие р-излучателей с высокой удельной активностью позволяет иметь целый набор изотопных рентгеновских источников (с достаточно большой мощностью), пригодных для многих целей. Наиболее интересным в этом отношении является Sr вследствие относительно высокого выхода излучения из мишеней с большим Z. [c.56]

Продолжая ранее начатые исследования в нашей лаборатории [2—3] по возбужденным Р-лучам и описанным источникам рентгеновского излучения, мы направили нашу работу на систематическое экспериментальное и аналитическое изучение основ этого явления излучения. В результате была разработана методика количественного расчета изотопных источников рентгеновского излучения, что позволило конструировать источники с нужными нам свойствами. В частности, результаты наших исследований указывают на то, что хороший спектр рентгеновского излучения источника с жестким Р-излучателем может быть получен при использовании мишеней с большим Z и что благодаря большому пробегу р-частиц использование закрытых р-источ-ников с внешними мишенями оказывается практичным и удобным. Мягкие Р-излучатели более приемлемы для получения рентгеновского излучения при использовании мишеней со средним значением Z. Мы считаем наиболее выгодной геометрией для таких р-излучателей смесь источник — мишень. [c.62]

Кроме мишеней с изотопами водорода, выпускаются специальные изотопные мишени и для других элементсУв. Эти мишени также представляют тонкие (или толстые) пленки требуемого изотопа, нанесенные на металлическую подложку. Применяются различные методы изготовления изотопных мишеней [c.238]

ХМ1-1-13. Рассчитайте дефект массы и энергию связи аО. Изотопная атомная масса О 15,99468 ат. ед. Массы протона и нейтрона 1,007277 и 1,008657 ат. ед. соответственно, а масса электрона 0,000549 ат. ед. ХП1-1-14. Масса покоя р-частицы 0,000549 ат. ед. Определите эффективную относительную массу, если р-частица движется со скоростью, равной 0,99 скорости света ХП1-1-15. Если пучок нейтронов с плотностью потока ф проходит сквозь поглощающую среду, то доля изменения плотности потока с1ф1ф в некоторой данной точке среды прямо пропорциональна длине пути с1х с1ф1ф= = Мос1х. N — число атомов мишени на 1 см среды, а а — микроскопическая площадь поперечного сечения. Покажите, что а может быть определена из графика зависимости пф от х. [c.148]

И. а. используют при определении элементов изотопного разбавления методом, а также в активац. анализе. В последнем случае в исследуемом образце генерируют долгоживущие или стабильные изотопы путем облучения нейтронами в реакторе концентрацию исходного элемента-мишени вычисляют по результатам И. а. облученного образца (относит, стандартное отклонение 0,2-0,5% пределы обнаружения 10 -10 г). [c.198]

Различают изотопные, изоморфные и инертные Н. Изотопным Н. наз. в-во, содержащее стабильные или слабо радиоактивные атомы того же элемента, что и выделяемый радионуклид. Напр., при извлечении радионуклида Р из облученной нейтронами мишени можно использовать изотопный носитель К2НРО4, содержащий стабильный Р. При выделении радионуклида Th из урановых руд изотопным Н. часто служит Т11(ЫОз)4, содержащий Th. Использование изотопного Н. основано на полной идентичности хим. поведения вьщеляемого радионуклида и Н., однако практически невозможно отделить Н. от радиоактивных атомов на заключит, стадии процесса в результате уд. радиоактивность нуклида сильно уменьшается, что часто невыгодно для последующего его использования. [c.296]

Степень летучести хлоридов и бромидов составляет (%) As 99,7, Sb 99,1, Sn 98,6, Fe О, V 0,02, r 0,03. Потери элементов при отгонке rOa Ia с выходом 99,93% равны (%) Sn0,03, Fe О, V 0,02. Эти данные свидетельствуют о высокой селективности и полноте отгонки хрома в виде rOj lj. При анализе металлического хрома установлена частичная потеря ванадия при отгонке rOjGla [550]. Метод используют при выделении радиоактивных изотопов хрома из циклотронных мишеней [327], при изотопном анализе железных метеоритов [1065] и анализе металлического Сг на содержание ванадия [550]. [c.155]

Не прошло и года, как американские ученые из Беркли опубликовали статью Попытки подтвердить существование десятиминутного изотопа элемента 102 , в которой сообщили о безуспешных поисках долгоживущей активности с указанными в Стокгольме свойствами. Эта работа была выполнена очень тш,ательно и более точно, чем в Швеции. Использовались кюриевые мишени того же изотопного состава, ге же самые ионы С и " С, однако интенсивность пучка была больше, а энергетический спектр пучка был монохроматическим (т. е. пучок состоял из строго одинаковых по энергии ионов). [c.462]

В методиках рентгено-флуоресцснтного анализа с изотопными источниками, рентгеновскими трубками предел обнаружения элементов обычно составляет 10 —10 мае. %. Для снижения предела обнаружения элементов предложен вариант анализа, в котором объединены положительные качества традиционной методики с промежуточной мишенью и методики с поляризацией тормозного излучения рентгеновской трубки [301]. [c.74]

В большинстве случаев при радиационном захвате нейтрона образуются достаточно короткоживуш,ие радионуклиды. Однако и здесь возникают проблемы. Например, при облучении фтора образуется фтор-20 с Т 1/2 = И с. Ясно, что с таким радионуклидом количественное определение невозможно. Учитывая необходимость транспортировки облучённой мишени из реактора нижний предел допустимых периодов полураспада составляет, как правило, несколько часов, а при использовании нейтронных генераторов и изотопных источников нейтронов около 10 мин. Однако минимальная активность, необходимая для определения, в этом случае будет больше, так как указанная выше активность в 100 Бк предполагает длительное время измерения на гамма-спектрометрах. [c.112]

После получения первых партий обогащённого Хе, стало возможным выделить и другой лёгкий изотоп Хе. Изотоп Хе получали путём его извлечения из тяжёлой фракции 3-го этапа наработки Хе. Обогащение по 126 изотопу в первом полученном продукте составило 97,5%. Появление этого высокообогащённого изотопного продукта позволило разрабатывать так называемую тандемную схему наработки 1 при использовании ускорителей протонов средних энергий (50 МэВ и более). По этой схеме пучок протонов вначале направляется на мишень из Хе, где реализуется реакция 12бХе(р,Зп) 1231, [c.213]

Пристальное внимание к проблеме получения меченых тритием органических соединений определяется несколькими объективными предпосылками достоинствами трития как радиоактивной метки (удобный период полураспада, высокая молярная радиоактивность и т.д.) наличием в настоящее время методов разделения сложных смесей с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) существенным преимуществом меченых тритием препаратов в исследованиях по лиганд-рецепторному связыванию высокими молярными радиоактивностями практическим отсутствием изотопных эффектов при специфическом связывании с рецепторами, что необходимо для изучения механизма действия биологически активных препаратов частым использованием меченых тритием соединений при фармакокинетических исследованиях для определения органа-мишени, где преимущественно накапливается лекарственный препарат, или скорости выведения этого препарата из живых организмов необходимостью тритиевых соединений для исследования метаболизма, изучения субстратной специфичности ферментов, а также использования их для поиска новых эффективных ингибиторов ферментов. Если при этом учесть, что тритиевые препараты как минимум в десять раз дешевле аналогичных С-меченых, то становится понятным большой интерес ко всему, что связано с получением тритиевых аналогов биологически активных соединений. [c.484]

При экспериментальных исследованиях изотопного обмена эти величины можно с успехом заменять пропорциональными им величинами от- носительных удельных актив- 0,4 ностей (т. е. регистрируемых с " помощью счетного устройства активностей, приходящихся на 0,3 единицу массы элемента). Практически это означает необходимость измерения активностей стандартных мишеней, приготовленных из одинако- вых масс одного и того же соединения изучаемого элемента. [c.209]

Приведенные экспериментальные и расчетные данные позволяют разрабатывать новые типы изотопных источников рентгеновского излучения. Оптимальные толщины мишеней могут быть вычислены для широкого интервала энергий р-излучения и различных материалов мишеней. При этом выход рентгеновского излучения может быть онределен с точностью до коэффициента 2. [c.56]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология