Деление очень быстрыми частицами

В области атомной энергии также имеется соответствующая отрасль химической кинетики, посвященная взаимодействию между веществом и излучением очень высокой энергии. В работах, посвященных изучению атомной энергии, эта отрасль химической кинетики получила название радиационной химии. Возникновение излучений указанного типа обычно связано с внутриядерными превращениями, которые происходят при процессах естественной и искусственной радиоактивности и деления ядер. Общепринятое в настоящее время расширенное понимание термина излучение охватывает не только а- и -частицы и (-лучи (наблюдаемые при радиоактивных превращениях), нейтроны и продукты деления ядер, но также быстрые протоны, дейтоны, электроны и рентгеновские лучи, получаемые различными экспериментальными методами. [c.56]

Деление очень быстрыми частицами [c.175]

При делении очень быстрыми частицами индивидуальные различия делящих частиц и делящихся ядер отступают на задний план, и процесс определяется главным образом величиной энергии, а не природой частиц. Также перестают играть роль определенные наиболее устойчивые конфигурации в ядре и наиболее вероятно деление на две части приблизительно одинаковых масс. Грубо говоря, при частицах, энергия которых намного превосходит энергию связей частиц в ядре, по-следнее дробится механически , независимо от его строения. [c.177]

В продуктах деления очень быстрыми частицами за последние годы было открыто свыше 200 новых радиоактивных изотопов. [c.177]

Понятие излучение включает в этом смысле не только а-, р- и у-лучи, испускаемые при радиоактивном распаде, и рентгеновское излучение, но также нейтроны и осколки деления, возникающие при ядерных процессах, и потоки быстрых частиц (протоны, дейтоны, электроны и др.), создаваемые при помощи соответственной аппаратуры. Энергия этих излучений очень велика и лежит в области от десятков тысяч до миллионов электрон-вольт в отличие от энергии световых квантов, не превышающей 12— 14 еУ. Это резкое различие придает определенное своеобразие химическим процессам, протекающим под действием большой энергии, и делает целесообразным их рассмотрение отдельно от процессов, протекающих под действием света (фотохимия). В отличие от радиохимии, занимающейся химией радиоактивных элементов и атомов и их применением для самых разнообразных исследований, за областью изучения химических явлений, возникающих при взаимодействии излучения большой энергии с веществом, укрепляется название радиационная химия. [c.5]

А. Ячейка секториальной формы идеальна для седиментации без конвекции. Б. В угловом роторе происходит сильная конвекция с образованием плотного слоя на стенке пробирки. Осадок образуется очень быстро, так как седиментационный путь невелик и его формированию способствует конвекция. Для раз деления частиц с близкими седиментационными свойствами такая конструкция обычно непригодна. В. В пробирках ротора с подвесными стаканами обычно осуществляются наиболее трудные разделения. В этом случае, однако, частицы также сталкиваются со стенками, на них образуется плотный слой и имеет место последующая конвекция. Направления конвекционных потоков указаны [c.184]

Быстрые частицы делят также ядра элементов средних масс, например Ре, Си, Аз, Ag, Зп и др. По-видимому, способностью делиться частицами достаточно большой энергии обладают любые сложные ядра. Кривая распределения выхода продуктов деления по массам частицами с очень большой энергией имеет существенно иной вид, чем изображенная на рис. 70 для энергии порядка 1 Мэв. С увеличением энергии минимум на седловидной кривой уменьшается [401 [ и при 0,5 Бэв совершенно исчезает [404]. Кривая распределения имеет пологий максимум, отвечающий немного меньшей массе, чем половина массы делящегося ядра. Вместе с тем, на правом конце кривой появляется новый высокий максимум с массой, на немного единиц меньше начальной. Разница в форме кривой распределения при делении частицами средней и высокой энергии видна из сравнения рис. 70 с рис. 71. На последнем дана кривая деления висмута протонами в 480 Мэв [404]. В его продуктах было идентифицировано химическими способами 70 изотопов 22 элементов с номерами от 19 до 82. [c.176]

При некоторых типах ядерных реакций (например, при облучении ядер элементов частицами высоких энергий и процессах деления тяжелых ядер) могут образоваться очень сложные смеси радиоактивны изотопов ряда элементов. Далее требуется их разделение и выделение в чистом виде как для изучения происходящих при этом процессов, так и для изучения свойств самих радиоактивных изотопов или использования их в качестве радиоактивных индикаторов. Приемы аналитической химии, используемые с учетом специфических условий (обычно приходится иметь дело с микроколичествами образующихся радиоактивных элементов), позволяют в ряде случаев проводить такие разделения с применением изотопных носителей или без них. Однако некоторые группы очень близких по свойствам элементов (редкоземельных, трансурановых и др.) обычными химическими методами разделяются весьма трудно. За последнее время эти задачи были успешно решены с помощью ионообменной хроматографии. Кроме того, оказалось, что часто ионообменными методами можно быстрее, проще и чище выделять и другие элементы, для которых обычно используются химические методы выделения. Поэтому в настоящее время разрабатываются хроматографические методы выделения многих элементов периодической системы. Преимущество этих методов состоит также в том, что в них отсутствуют явления соосаждений, захватов и т. д., причем чистые препараты можно получать в одном цикле. [c.384]

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]

Согласно этой теории газообразное вещество состоит из очень большого числа мельчайших частиц — молекул, которые находятся в быстром и непрестанном хаотическом движении. Для простоты рассуждения можно молекулы рассматривать как абсолютно упругие шарики. Молекула движется прямолинейно до тех пор, пока не столкнется с другой молекулой или со стенкой сосуда, в котором заключен газ. После удара движение молекулы изменяется по направлению и по скорости. Вследствие этих столкновений траектория молекулы представляет собой ломаную линию. Вообще говоря, молекулы газа движутся с самыми различными скоростями, но для каждого газа при определенной температуре средняя арифметическая скорость молекул есть величина постоянная. Средняя арифметическая скорость определяется сложением скоростей всех молекул при данной температуре и делением этой суммы на число молекул [c.32]

Вод о-в о д я и ы е р е а к т о р ы. Наибольшее распространение получили реакторы, в которых замедлителем и теплоносителем является обыкновенная вода. Как замедлитель вода имеет ряд особенностей, нанример длина замедления нейтронов в ней очень мала (5,7 см). Наиболее интересной ее особенностью является зависимость сечения рассеяния нейтронов от энергии частиц. Прн больших энергиях сечение рассеяния мало, а прн малых велико. Если расположить урановые блочки в решетке с небольшим шагом, нейтроны, рождающиеся в одном каком-либо блочке, частично будут проскакивать в соседние блочки урана и вызывать в иих дополнительное деление урана-238, которое возможно только иа быстрых нейтронах. Благодаря этому коэффициент размножения системы возрастает. [c.261]

Хартек и Дондес [34], а вслед за ними и другие исследователи систематически изучали гомогенную реакцию, осуществляя облучение осколками деления и облучение в ядерном реакторе (гамма-лучи, быстрые нейтроны). В качестве источников осколков деления были выбраны либо пленки окиси урана, либо очень мелкие частицы этих же окислов, которые могли дать суспензию. Использовались также системы из кварцевых нитей [38], в которые была включена окись урана. Реакция радиохимического связывания азота, проводимая такими способами, рассматривается обычно как гомогенная. [c.171]

По пути к устойчивому состоянию радиоактивные осколки , образовавщиеся при делении ядер атомов изотопа урана, выбрасывают различные элементарные частицы, в том числе и нейтроны. Эти нейтроны раскалывают ядра следующих атомов урана, в результате чего появляются новые нейтроны и т. д. Таким путем сама по себе развивается так называемая цепная реакция , которая очень быстро охватывает всю массу урана. На рисунке 65 схематически изображено быстрое (лавинообразное) нарастание количества нейтронов. Такая лавина нейтронов может нарастать практически мгновенно (за период времени порядка 10" сек.), в результате чего расщепление ядер атомов урана протекает со взрывом. [c.210]

Тяжелые заряженные частицы. Группа тяжелых заряженных частиц в настоящее время наряду с протонами и а-частицами включает в себя также ионизированные атомы с более высокими массовыми числами (полностью ионизированные атомы до 2 = 7) и осколки деления, которые представляют собой частицы с весьма высокой энергией, образз ющиеся при расщеплении и Ри . Тяжелые заряженные частицы обладают определенным пробегом в веществе. Этот пробег составляет в воздухе при нормальных условиях величину порядка сантиметров, в конденсированной фазе он примерно в 1000 раз меньше. Путь тяжелой частицы в веществе в основном прямолинеен заметные отклонения наблюдаются только при ядерных соударениях. Как показали новые исследования с помощью пузырьковой камеры (рис. 4. 1), это наблюдается не только в газовой, но и в конденсированной фазе. Удельная потеря энергии —АЕ1А.Х, в начале пути приблизительно постоянная, незначительно увеличивается по мере уменьшения энергии перед концом пробега удельная потеря резко возрастает и затем очень быстро падает (так называемая брэгговская кривая, см. рис. 3. 6). [c.168]

Относительно различия выходов при делении разных ядер (или одного и того же ядра при различных степенях возбуждения) было до сих пор мало опубликовано. Нишина и др. [109, 110] показали, что продукты симметричного как по Л, так и по Z деления гораздо заметнее при делении быстрыми нейтронами, чем при делении медленными нейтронами. Кингдон [90] высказал ту мысль, что при делении быстрыми нейтронами осколкам нехватает времени, чтобы асимметрично распределиться по сортам , так, чтобы наилучшим способом использовать связывающие способности нейтронов . Количественное сравнение было предпринято для выхода при делении одного избранного продукта— Ва [17] сравнивалось количество импульсов деления от тонкого слоя урана в специальной камере деления с количеством Ва , образующегося в большом количестве UgOg, помещавшегося в специальном отделении камеры. Было обнаружено, что выход Ba на одно деление U медленными нейтронами доходит до 120% выхода Ва на одно деление U быстрыми нейтронами. Продукты деления U больше походят на продукты деления и [59]. Были также опубликованы некоторые совершенно предварительные данные относительно продуктов фотоделения [95], деления протактиния [57] и тория (Полесицкий и др. [115,61]). Совсем недавно ряд авторов [113, 52, 53, 111, 141] сообщил о том, что выходы от деления при сверхвысокой энергии (например, при бомбардировке а-частицами с энергией 380 MeV) сильно отличаются от выходов при обыкновенном делении урана, а именно, массы продуктов деления размазаны при этом очень широко для и от 55 до 180 с единственным пиком вблизи 115, а для висмута от 45 до 139 с пиком примерно при 100. Пока еще неясно, какие продукты образуются здесь при бинарном делении, а какие при более сложных типах расщеплений. Специфически новым явлением является образование осколков, бедных нейтронами, например, осколков распадающегося при /С-захвате Bai , неизвестных при обыкновенном делении, что обусловлено испарением многих нейтронов из высшей степени возбужденной системы до или после деления. Центральное понижение кривой выходов слабо выражено и при делении торня а-частицами с энергией 38 MeV [107. [c.71]

Наиболее точным и чувствительным методом определения очень малых количеств урана является активационный метод. Одним из вариантов является облучение всей пробы или выделенного урана потоком тепловых нейтронов (плотностью 10 -10 см с ) с последующим измерением у-активности продуктов деления [9]. Пробу, содержащую уран, лучше облучать реакторными нейтронами в кадмиевом фильтре. В этом случае образуется на резонансных нейтронах, а наведенная у-активность за счет реакции (и, у) на изотопах других элементов будет во много раз меньше, что облегчает обработку полученных данных при активационном анализе проб без разрушения. При активационном анализе проб на содержание урана используется также реакция (и, 2 ) U при облучении быстрыми нейтронами ( > ЮМэВ) и реакция при облучении у-квантами тормозного излучения электронов Е акс - 15МэВ) [71]. В приведенных реакциях образующийся имеет период полураспада 6,75 сут., испускает р -частицы и у-кванты различных энергий. Чувствительность активационного метода в данном варианте составляет (0,5-ь2) 10 г/г пробы. При этом можно одновременно определять содержание в пробе и других элементов. [c.288]

Начало общепринятой ныне кинетической теория газов, по которой частицы их оживотворены быстрым поступательным движением, очень давнее (Бернулли в XVIII столетии, Ломоносов и др. уже развивали подобное представление), но общепринятою она сделалась после признания механической теории теплоты и развития, сделанного Кренигом (1855), а особенно после математической разработки Клаузиуса и Максвеля. Давление, упругость, диффузия, внутреннее трение, законы Бойль-Мариотта и Гей-Люсса-ка и Авогадро-Жерара не только объясняются (дедуцируются) кинетическою теориею газов, но и выражаются с полный совершенством так, напр., величина внутреннего трения различных газов в точности была предсказана Мак-свелем, на основании приложения теории вероятности к столкновению газовых частиц. Поэтому кинетическую теорию газов должно считать блестящим приобретением последней половины XIX столетия. Скорость поступательного движения газовых частиц для газа, куб. сантиметр которого весит d г, выводится равною, по теории, квадратному корню из произведения 3 р D g, деленного на d, где р есть давление, при котором определено d, выраженное числом сантиметров ртутного столба, D есть граммовый вес [c.394]

Если вся энергия частицы расходуется в газе, наполняющем камеру, то величина импульса, (т. е. число ионов, попавших на электроды) оказывается почти точно пропорциональной энергии частицы. Если ионизующие частицы образуются при различных ядерных реакциях и, следовательно, создают импульсы различной величины, то их можно исследовать с помощью электронного дискриминатора , пропускающего только импульсы, превышающие некоторую величину. Эта возможность острой дифференциации импульсов различной величины и составляет главное преимущество ионизационных камер перед счетчиками Гейгера. Дифференциацию можно улучшать, подходящим образом сконструировав камеру. Например, в плоских камерах , в которых используется только начальный отрезок траектории ионизующей частицы, хорошо различаются импульсы, вызванные делением и а-рас-Падом. Это обусловлено тем обстоятельством, что осколки от деления образуют болыпую часть ионов в начале своего пути, а а-частицы, наоборот,—в конце. Вероятность наложения нескольких импульсов можно уменьшить, уменьшая разрешающее время камеры. Для этого, во-первых, подбирают соответствующим образом параметры усилительной схемы и, во-вторых, наполняют камеру газом, который не мешает быстрому собиранию свободных электронов, являющихся начальными продуктами ионизации (Нг, N9, благородные газы). Форму отдельного импульса можно исследовать на осциллографе. Фон при подсчете тяжелых частиц ионизационной камерой с хорошим дискриминатором оказывается очень слабым он обусловлен в основном а-частицами от радиоактивных загрязнений. [c.116]

Для того чтобы подчеркнуть большую разность поперечных сечений для быстрых и медленных нейтронов, имеет смысл рассмотреть, кроме деления, и другие типы реакций, вызываемых нейтронами. Тепловые нейтроны могут быть захвачены практически всеми ядрами, и захват обычно приводит к (п, у)-реакции. Этот процесс, называемый радиоактивным захватом, известен как для делящихся, так и для неделящихся ядер, и поэтому является процессом, конкурирующим с делением. Поперечные сечения таких реакций часто очень велики, и, как это можно видеть на примере кадмия (рис. 11-15), они могут быстро уменьшаться с ростом энергии бомбардирующего нейтрона. Можно было бы предположить, что в результате деления ядра происходит расщепление атома на два осколка примерно одинаковых размеров. Это, однако, неверно. Из рис. 11-16 видно, что наблюдается несимметричное делениес максимумами содержания продуктов деления с массовыми числами в области величин 95 и 139. Симметричное деление имеет место только на 0,01—0,02%. Кривая имеет несимметричный вид для деления как тепловыми, так и быстрыми нейтронами (если в последнем случае энергия нейтронов не слишком высока). При очень высокой энергии частицы, например при энергии 200 или 300 Мэв, кривая распада принимает совершенно другую форму, приближаясь к кривой симметричного типа, и имеет довольно плоский максимум. Большое практическое значение процессов деления объясняется огромным количеством энергии, которая выделяется при каждом -ядерном делении. Это можно видеть из кривой энергий связей [c.398]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология