Медленные нейтроны

Широкое развитие ядерной энергетики — основной путь преодоления энергетического кризиса. Предполагается, что к концу нашего века доля ядерного топлива в мировой структуре топливного баланса может составить около 20%, а к 2100 г. — до 60%. Развитие ядерной энергетики определяется прежде всего возможностью полного использования природных урановых месторождений пока что на атомных электростанциях, в реакторах на тепловых нейтронах потребляется большей частью уран-235, содержание которого в природных рудах не более 0,7%. Остальные 99,3% приходятся на долю неделящегося изотопа — урана-238, который непосредственно не может служить ядерным горючим. Однако уран-238 уже используется в урановых реакторах на быстрых нейтронах. где он превращается в новое искусственное ядерное горючее— плутоний-239. Наиболее эффективно сочетание реакторов на медленных нейтронах, использующих уран-235, с реакторами-размножителями на быстрых нейтронах, использующими уран-238, в которых нарабатывается плутоний-239. В таких системах ядерное горючее отдает в 20—30 раз больше энергии, чем в обычных ядерных реакторах, и привлекаются к использованию большие запасы бедных урановых руд. [c.35]

Рис. 11-15. Поперечное сечение поглощения медленных нейтронов для кадмия.

Изотоп урана поглощая медленный нейтрон, образует радиоизотоп, который в дальнейшем претерпевает два последовательных р -распада. Написать уравнения ядерных реакций. [c.69]

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]

ТРИТИЙ — радиоактивный изотоп водорода с массовым числом 3, ядро которого состоит из одного протона и двух нейтронов (символ Т или Н). Период полураспада = 12,26 лет при распаде испускает мягкие -частицы. Незначительные количества Т. образуются в результате ядерных процессов. В промышленности Т. получают облучением лития медленными нейтронами в ядерном реакторе. Т.— газ. Соединение Т. с кислородом Т О — сверхтяжелая вода — образуется при окислении Т. над горячим оксидом меди (И) или при электрическом разряде. Известно большое количество соединений (главным образом органических), включающих в себя, наряду с обычным водородом, и Т. Т. применяют как горючее в термоядерных бомбах и в ядерной технике, как радиоактивный индикатор в различных исследованиях, для определения возраста метеоритов и др. [c.254]

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]

Это единственная новая величина, которая появилась в системе (8.207) — (8.208). Для фактического построения этой функции удобно ввести понятие плотности удалений медленных нейтронов в отражатель (г ) и новое ядро для медленных нейтронов Q2 r, г), которое определяется как <22( )— общая длина пути, который проходят медленные нейтроны, испущенные единичным источником медленных нейтронов в точке г активной зоны, за единицу времени в единичном объеме отражателя около точки г. [c.370]

Отметим, что эта функция симметрична относительно г и г, т. е. Q2 r, г ) одновременно равна общей длине пути, который проходят нейтроны, испущенные единичным источником в точке г отражателя, за единицу времени в единичном объеме активной зоны около точки г. Плотность удалений Ац т ) может быть выражена через (>2- Так, если 5з(г) есть раснределение источников медленных нейтронов в активной зоне, то можно написать, что [c.370]

Первое время завод часто попадал в тяжелое положение из-за брака продукции по допустимой величине сечения захвата медленных нейтронов, а проще — из-за загрязнения графита бором. Дело в том, что в качестве внешних слоев теплоизоляции в печи графитации приходилось применять мелочь обычного литейного кокса с зольностью до 10% и с содержанием бора до 310 %. При сильном разогреве теплоизоляции соединения бора диффундировали в керн печи и загрязняли продукцию. Заменить же теплоизоляцию на чистый пековый кокс или нефтяной кокс было невозможно из-за высокой стоимости последних и низкого электросопротивления такой изоляции, что не позволило бы керну печи разогреться до нужной температуры процесса. [c.38]

Теперь, в силу закона сохранения общего числа нейтронов, полное число удаленных за единицу времени из отражателя медленных нейтронов, описываемых п-й гармоникой, должно быть в точности равно числу нейтронов этого сорта, которые перетекли за единицу времени из активной зоны. Но последнее есть полное число произведенных нейтронов, умноженное на вероятность утечки [ср. с уравнением (8.241)] [c.371]

Наиболее полную информацию о колебательном спектре молекулы С60 содержат данные о неупругом рассеянии медленных нейтронов [I], так как здесь возможно эффективное возбуждение всех типов колебаний молекулы независимо от их симметрии. Согласно анализу [13], из 174 возможных типов ко- [c.8]

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]

Природный бор состоит из двух стабильных изотопов и В. Первый из них сильно поглощает медленные нейтроны. Поэтому бор и его соединения применяются в ядерной технике. Из них изготовляют регулирующие стержни реакторов, а также используют их в качестве материалов, защищающих от нейтронного облучения. [c.396]

Кадмий сильно поглощает медленные нейтроны. Поэтому кадмиевые стержни применяют в ядерных реакторах для регулирования скорости цепной реакции. Кадмий используется в щелочных аккумуляторах (см.разд. 38.4), входит как компонент в некоторые сплавы (см. разд. 32.2). Несмотря на сравнительно высокую стоимость, кадмий применяется для кадмирования стальных изделий, так как он несет на своей поверхности оксидную пленку, обладающую защитным действием. В морской воде и в некоторых других условиях кадмированные стальные изделия более эффективно противостоят коррозии, чем оцинкованные. [c.545]

Приведем некоторые значения длин волн, характерные для быстрых и медленных тепловых нейтронов. Быстрые нейтроны получаются в реакторах с энергией / 10 МэБ и им соответствуют длины волн к Ю А, сравнимые с размерами атомных ядер. Медленные тепловые нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии с замедлителем при температурах от О до 100° С, имеют длины волн соответственно от 1,55 до 1,33 А ). Это обстоятельство , позволяет использовать медленные нейтроны в структурной нейтронографии. [c.73]

Применение в энергетике. Бор (изотоп 5°В) интенсивно поглощает медленные нейтроны, поэтому используется для изготовления регулирующих стержней атомных реакторов и защитных устройств от нейтронного облучения. Кристаллический бор обладает полупроводниковыми свойствами и используется в полупроводниковой технике (его проводимость при нагревании до 600 С возрастает в 10 раз). Исключительной химической стойкостью, твердостью, жаростойкостью обладают многие соединения бора с металлами побочных подгрупп. Алюминий и его сплавы применяют в энергетике в качестве конструкционного и электротехнического материала. Галлий применяют в полупроводниковой технике, так как его соединения с мышьяком, сурьмой, висмутом, а также аналогичные соединения индия обладают полупроводниковыми свойствами. Галлий используют при изготовлении высокотемпературных термометров с кварцевыми капиллярами (измерение температуры до 1500° С). Галлий может быть использован как хороший теплоноситель в системах охлаждения ядерных реакторов, лазерных устройств. Индий обладает повышенной отражательной способностью и используется для изготовления рефлекторов и прожекторов. Способность таллия при температуре ниже 73 К становиться сверхпроводником делает его перспективным материалом в энергетике. Представляют практический интерес многие соединения этих металлов и соединения бора, например нитрид бора ВЫ—боразон, отличающийся исключительной твердостью и химической инертностью. [c.230]

Отметим условность термина медленные нейтроны . Д линам воля 1,55 и 1,33 А соответствуют скорости частиц, равные 2,5 и 3,5 км/с [c.73]

Принимая геометрическое сечение в качестве основы для сравнения, можно определить единицу измерения поперечного сечения. Ее называют барн, и она имеет значение 10" см (это — порядок величины истинного геометрического сечения тяжелого ядра, так как радиус такого ядра имеет порядок 10" см). В действительности найдено, что поперечные сечения ядер для незаряженных частиц высоких энергий, таких, как быстрые нейтроны, всегда меньше, но чаще всего того же самого порядка, что и геометрическое поперечное сечение ядра-мишени. С другой стороны, поперечные сечения для заряженных частиц так же, как и для медленных нейтронов, сильно отличаются от значений геометрических сечений. [c.415]

Кадмий применяют в процессах кадмирования аналогично тому как цинк — в процессах цинкования. Поскольку электродный потенциал кадмия положительнее электродного потенциала цинка, кадми-рованные поверхности железных (стальных) деталей более стойки по отношению к агрессивным средам. Такие детали используются в автомобилях, самолетах и др. В металлургических процессах кадмий используют для получения легкоплавких сплавов. К ним относится, например, сплав Вуда (т. пл. 70 С), состоящий из 50% В1 (т. пл. 27ГС), 25% РЬ (т. пл. 327 С), 12,5% Зп (т. пл. 232°С) и 12,5% СсЗ (т. пл. 321°С). Важной в технике является кадмиевая бронза ( 1% Сё), из которой делают телеграфные, телефонные, троллейбусные провода, поскольку кадмиевая бронза характеризуется большей прочностью и износостойкостью, чем медь. Кадмий используется в щелочных аккумуляторах. Чрезвычайно интересна способность Сс1 поглощать медленные нейтроны, благодаря чему он применяется в ядерных реакторах для регулирования скорости распада ядерного топлива. Соединения кадмия очень ядовиты и могут вызвать отравление организма. [c.309]

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]

Глубокие химические изменения происходят в полимерах при действии радиационных излучений независимо от вида энергий (рентгеновские, лу-чи, быстрые и медленные нейтроны, быстрые электроны, а-частицы, протоны, другие продукты ядерных реакций), Энергия этих излучений порядка 9—10 эВ и более, тогда как энергия химических связей в полимерах порядка 2,5—4 эВ, Поэтому такие излучения способны вызвать разрыв связей в цепи, но он не всегда имеет место вследствие перераспределения и рассеяния (диссипации) энергии. При облучении, например, полиэтилена лишь 57о поглощенной энергии идет на развитие химических реакций, а 95% рассеивается в виде теплоты. [c.244]

Рентгеновское и нейтронное рассеяние. Методы рентгепострук-турного и нейтроноструктурного анализа представляют собой дифракционные методы. Рентгеновские лучи — это электромагнитные волны большой энергии. Длины волн пх лежат в интервале от 0,05 до 0,20 нм. Нейтроны — незаряженные микрочастицы, обладаюплие массой покоя. Для пучков нейтронов соответствующие им длины волн лежат в пределах 0,1 —1,0 нм. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов и молекул. Интенсивность рассеянного излучения фиксируется каким-либо способом и характеризует электронную плотность. Рассеяние рентгеновских лучей на ядрах оказывается пренебрежимо малым. В свою очередь, нейтроны рассеиваются ядрами атомов. При этом упругое рассеяние медленных нейтронов позволяет изучать атомную структуру вещества, а неупругое используется для изучения динамики частиц. Механизмы рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов похожи. [c.101]

Под воздействием медленных нейтронов ядра изотопа делятся с образованием двух крупных осколков и 2—3 нейтронов (среднее число образующихся нейтронов равно 2,46) по схеме [c.75]

Наиболее трудоемким процессом является выделение из природного урана изотопа Ядра изотопа захватывают медленные нейтроны, препятствуя развитию цепной реакции для ядер изотопа Поиски путей использования а его больше всего в природной смеси, привели к возможности превращения его в плутоний [c.76]

Интерес представляет изотоп так как он способен делиться под воздействием медленных нейтронов. Его можно получить из тория по следующим ядерным реакциям [c.76]

Какова чувствительность нейтронно-актива-ционного метода определения кобальта, если исследуемый образец облучают 10 мин медленными нейтронами с плотностью потока 2 10 нейтр см сек). Минимальная регистрируемая активность 40 имп/мин при эффективности регистрации %. При облучении протекает ядерная реакция вСо( у) Со. Эффективное сечение реакции составляет 6,6 X X 10-25 см . [c.210]

Кадмий сильно поглощает медленные нейтроны. Поэтому кадмиевые стержни применяют в ядерных реакторах для регулирования скорости цепной реакции. Кадмий используется в щелочн(.1х аккумуляторах (см. 244), входит как компонент в некоторые сплавы. Например, сплавы меди, содержащие около 1% d (кау(,-миевая бронза), служат для изготовления телеграфных, телефонных, троллейбусных проводов, так как этн сплавы обладают большей прочностью и износостойкостью, чем медь. Ряд легкоплавких сплавов, например, применяющиеся в автоматических огнетушителях, содержат кадмий. Несмотря на сравнительно высокую стоимость, кадмий применяется для кадмирования стальных изделий, так как он несет на своей поверхности оксидную пленку, обладающую защитным действием. В морской воде и в некоторых других условиях кадмирование более эффективно, чем цинкование. [c.625]

При облучении бора 5В медленными нейтронами ядра атомов выбрасывают а-частицу. Написать уравнение ядернри реакции. [c.68]

Применение двугрупповой теории к реакторам на быстрых нейтронах. Теперь выведем общее условие критичности для реактора без отражателя на быстрых нейтронах. При этом будем считать, что все групповые константы как для быстрых, так и для медленных нейтронов отличны от нуля. Следовательно, для функций источников в уравнении (8.299) надо использовать общие выражения (8.300) и (8.301). Тогда условия нейтронного баланса примут вид [c.368]

Как уже было упомянуто, эти общие методы довольно трудно распространить на реакторы с замедляющим отражателем. Однако для реакторов последнего тина имеется возмоншость разработать специальный подход, основанный на двугрунповом приближении [64]. При этом будем исходить из соотношений (8.319), полученных для реактора без отражателя, и внесем соответствующие изменения в определение ядра, которые учитывали бы наличие отражателя. Кроме того, введем в уравнение баланса для медленных нейтронов дополнительный член, который описывает вклад в эту группу, обязанный замедлению в отражателе. Конкретное выражение для этого члена получается непосредственно из физического смысла процессов переноса и замедления. [c.369]

Функцию распределенпя источников можно разложить в ряд но собственным функциям распределения медленных нейтронов г13( )(г). [c.370]

На заводе с помощью ИАЭ была создана специальная установка для измерения сечения захвата медленных нейтронов, имевшая радиоактивный источник излучения мощностью 500 мКи. Многие годы ее работой руководил инженер М.Я. Хилькевич. [c.37]

И, наконец, в этот период была отработана технология производства так называемого бесхлорного графита для Билибинской атомной электростанции. Нам удалось получить чистоту такого фафита практически на уровне хлорной технологии. Физиндекс его был также порядка 3,6 миллибарн вследствие того, что при несколько повышенном количестве в нем бора он не содержал в порах фафита хлора, который также имеет большое сечение захвата медленных нейтронов. Суть технологии заключалась в том, что путем быстрого нагрева в среде чистых материалов удалось получить температуру процесса 3000-3100°С и тем обеспечить высокую чистоту. Опытным заводом было поставлено 800 т такого графита для четырех билибинских реакторов. [c.119]

А состояние цеха графитации было таково, что кроме реконструкции самих печей требовалась полная замена металлоконструкций кровли здания. Кроме того, необходимо было построить мощную установку газоочистки с пропусканием отходящих газов от хлорной графитации через скрубберы с известковым молоком, новый пролет, оснащенный станками полной механической обработки и специальную станцию физпроверки блоков на сечение захвата медленных нейтронов. [c.186]

Для того чтобы подчеркнуть большую разность в поперечных сечениях 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, 7)-реакции. Этот процесс, называемый радиоактиеным 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), поперечные сечения 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 [c.417]

Тяжелые ядра при бомбардировке медленными нейтронами могут распадаться на два больших осколка (ядерный распад, Ган и Штрассман, 1938 г.). При распаде находят ядра-оскол- [c.36]

В нейтронографичсском анализе для исследования веществ используются монохроматические пучки медленных нейтронов. Специфика использования нейтронографии для структур1 ых и других исследований веществ обусловлена следующими особенностями рассеяния нейтронов в кристаллической решетке по сравнению с рентгеновскими лучами нейтроны рассеиваются ядрами атомов, а рентгеновские лучи в основном электронами рассеяние нейтронов не зависит от угла (направления) падения пучка, тогда как рассеяние рентгеновских лучей от него зависит амплитуда рассеяния нейтронов не монотонно зависит от атомного номера элемента, а в случяе рентгеновских лучей функция атомного рассеяния растет с ростом атомного номера нейтроны обладают магнитным моментом нейтроны глубоко проникают в массу исследуемого образца и слабо поглощаются веществом. [c.106]

Кадмий сильно поглощает медленные нейтроны. Поэтому его используют в виде стержней в ядерных реакторах для регулирования скорости цепной реакции. Кялмий используется в щелочных а1скумуляторах, входит в лекоюрые-сплавы. Сплавы меди, содержащие - 1% d, служат для изготовления проводов, подвергающихся трению от скольжения контактов не снижая электрической проводимости меди, кадмий улучшает ее механические свойства. Кадмирование стальных изделий лучше, чем цинковое покрытие, предохраняет железо и сталь от ржавления. Из солей кадмия наибольшее применение имеет сульфид. Сульфид кадмия применяется для изготовления краски и цветных стекол. [c.425]

Ранние исследования по делению ядра показали, что поперечные сечения деления некоторых ядер сильно увеличивались в присутствии водэродсодержащих веществ, таких, как парафин. Отсюда был сделан вывод, что быстрые нейтроны замедлялись до тепловых, или медленных, в результате столкновений с атомами водорода, и процессы деления затем вызывались взаимодействием медленных нейтронов с ядрами-мишенями. [c.417]

Наибольший практический интерес из актиноидов представляют торий и уран, поскольку они имеют устойчивые изотопы и могут быть получены из природных соединений. Чрезвычайную важность приобрел в последние годы плутоний. Изотоп Ри э наряду с изотопом и з5 уазз делится под действием медленных нейтронов на два осколка со свсбождением громадного количества энергии и выбрасыванием нескольких нейтронов, способных поддерживать цепную реакцию деления. Благодаря этому Ри может использоваться в ядерных реакторах как горючее (ядерное топливо) и в атомных бомбах как взрывчатое вещество. [c.324]

При облучении изотопов тантала-181 и ниобия-97 медленными нейтронами образуются радиоактивные изотопы тантала и ниобия, претерпевающие -распад. В какие элементы после распада превращаются тантал и ниобий Напнщите уравнения ядерных превращений. [c.468]

Изотоп получают по реакции (п, р) которая идет с медленными нейтронами. Мишенью обычно служит NH4NOз, иногда Са(МОз)2. В продуктах радиацпонно-химической реакции [c.434]

Изотоп плутония зврц под воздействием медленных нейтронов также подвергается делению и может быть использован в качестве ядерного горючего, а в атомных бомбах — как взрывчатое вещество. В настоящее время плутоний в ядерных реакторах получается в больших количествах. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология