Нейтроны с ядрами

Ядро обладает рядом энергетических уровней. Пусть — энергетический уровень, наиболее близкий к энергии Е тепловых нейтронов. В результате взаимодействия нейтрона с ядром возможно образование составного ядра, сопровождающееся ядерными реакциями. Нас интересует резонансное поглощение нейтрона и его реэмиссия без изменения энергии (упругое рассеяние). Поэтому наряду с рассмотренным выше потенциальным рассеянием следует учесть возможность резонансного рассеяния, сечение которого описывается формулой Брейта — Вигнера [c.80]

Эти функции позволяют проектировать систему охлаждения реактора. Если известна плотность нейтронов в каждой точке реактора, то можно вычислить вероятности всех процессов взаимодействия нейтронов с ядром. Это позволяет рассчитать процесс выгорания ядерного горючего и образования новых делящихся изотопов, интенсивность излучения и поток нейтронов вне реактора. Последний фактор определяет требования к защите и позволяет рассчитать интенсивность нейтронных пучков для использования в исследовательских целях. К этой группе задач относится также определение схемы загрузки горючего, обеспечивающей пространственно однородное энерговыделение по всему объему реактора. За исключением случаев сравнительно простой геометрии активной зоны, проблемы неравномерной загрузки горючего можно решать только численными методами. [c.20]

Формулировка условий баланса нейтронов включает плотность соударений всевозможных реакций нейтронов с ядром. Плотность соударений, в СБОЮ очередь, можно описать в зависимости от плотностей нейтронов и соответствуюш,их поперечных сечений [ср. с уравнением (3.2)]. Хотя плотность нейтронов п представляет собой основную величину, описываюш,ую распределение и концентрацию нейтронов, обычно более удобно нри расчетах реактора оперировать с другой функцией, называемой нейтронным потоком. Нейтронный ноток ф связан с нейтронной плотностью равенством [c.44]

На рис. 38 показано эластическое столкновение нейтрона с ядром азота (А) и трансмутация ядра азота нейтроном (В) согласно уравнению [c.67]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ЯДРАМИ [c.24]

В качестве первого шага в определении вероятностей взаимодействия нейтрона с ядром рассмотрим следующую задачу. Пусть нейтронов, [c.26]

Методы, основанные на ядерных реакциях—радиоактивационный, или (его главная часть)—нейтронно-активационный метод анализа. Нейтронно-активационный метод возник после открытия атомной энергии и создания действующих атомных реакторов. Принцип метода заключается в следующем. Анализируемый материал подвергают действию нейтронного излучения в атомном реакторе или посредством нейтронного генератора. При взаимодействии нейтронов с ядрами элементов происходят ядерные реакции и образуются радиоактивные изотопы всех элементов, входящих в состав пробы. Затем пробу переводят в раствор и разделяют элементы химическими методами. Завершающим этапом определения является измерение интенсивности радиоактивного излучения каждого элемента пробы. [c.32]

Если это равенство сравнить с выражением (2.2), то можно получить одну из основных вероятностных функций для взаимодействий нейтрона с ядрами — вероятность того, что нейтрон избежит столкновения на длине х [c.26]

Выражение для среднего числа столкновений, которые испытает нейтрон с ядрами, находящимися от него на расстоянии г в сферической оболочке толщиной (1г (рис. 2.5), отнесенного к единице длины его пути, можно записать 1 виде [c.32]

Серия приборов Типа Нейтрон предназначена для измерения относительной массы влаги в различных сыпучих материалах. Прибор Нейтрон-3 выполняется с погруженым или накладным первичным измерительным блоком. Контроль влагосодержания является важной проблемой для разных отраслей народного хозяйства. Измерять содержание влаги можно многими косвенными методами неразрушающего контроля (1, 2], но наиболее достоверная информация получается при нейтронной влагометрии, когда контролируемый материал облучается потоком быстрых нейтронов. При соударениях нейтронов с ядрами элементов материала происх,одит их замедление, причем, чем больше концентрация водорода (воды) в материале, тем больше замедленных нейтронов регистрирует электронный блок на основе счетчика нейтронов. Влагомер Нейтрон-3 дает в среднем правильные показания только в том случае, если вблизи его измерительного блока не происходит сгущения или налипания обезвоженного материала. Конструкция нейтронных влагомеров постоянно совершенствуется, а так как результаты такого контроля непосредственно зависят от процентного содержания водорода, то достоверность контроля велика. [c.355]

Физической основой нейтронной радиографии является зависимость сечения взаимодействия излучения с веществом от характеристик вещества и прежде всего от его атомного номера и массового числа. В отличие, например, от рентгеновского и у-излучений эта зависимость для нейтронов (преимущественно низких энергий) выражена более сильно и имеет до некоторой степени противоположный характер (рис. 25). В связи с тем что эффективные сечения взаимодействия нейтронов с ядрами веществ увеличиваются с понижением энергии нейтронов (рис. 26), в радиационной дефектоскопии нашли преимущественное использование тепловые и надтепловые нейтроны. Из анализа кривых следует, что нейтроны вполне целесообразно использовать при дефектоскопии таких веществ, как марганец, бор, кадмий, водород и др. В этих веществах наблюдается резкое изменение в зависимости от энергии, что позволяет хорошо выявлять дефекты. [c.79]

В первую очередь рассмотрим процессы неупругого рассеяния. Уже было отмечено, что при столкновении, которое сопровождается неупругим рассеянием, образуется составное ядро в возбужденном состоянии. Энергия возбуждения складывается из кинетической энергии падающего нейтрона и энергии связи этого нейтрона с ядром-мишенью. В случае легких ядер энергия возбужденного состояния составного ядра по энергетической шкале находится далеко от основного состояния — на расстоянии до 1 Мэе. Если масса бомбардируемой частицы большая, то первый уровень возбуждения располагается ближе к основному состоянию (от 10 до 100 кэв) и промежуточные состояния находятся па более близком расстоянии друг от друга, чем в легких ядрах [21. [c.48]

Процессы упругого рассеяния не имеют подобных недостатков. Упругое соударение нейтрона с ядром независимо от энергии падающего нейтрона может привести 1 уменьшению энергии последнего. Однако величина потери энергии зависит от энергии падающего нейтрона и массы бомбардируемого ядра. Дальше будет показано, что легкие ядра представляют собой наиболее эффективные замедлители в отношении процессов упругого рассеяния. [c.49]

Еще одним видом непроизводительных реакций является упругое рассеяние. При упругом рассеянии падающий нейтрон после столкновения с ядром-мишенью имеет иную кинетическую энергию, чем перед столкновением. Однако кинетическая общая энергия частиц перед столкновением и после него одинакова. По феноменологической точке зрения взаимодействие нейтрона с ядром при упругом рассеянии имеет черты как реакции захвата , так и реакции типа отклонения (defle tion). [c.15]

В работе [12] показано,что среднее увеличение летаргии Д и после п соударений нейтрона с ядрами массой А определяется выражением [c.59]

Сечение (вероятность взаимодействия нейтронов с ядрами) и тип ядерной реакции зависят от энергии нейтронов. Сечение измеряется в (см ) и по порядку величины близко к площади поперечного сечения атомного ядра см . Его размерность следует из [c.6]

Для более детальной характеристики взаимодействия нейтронов с ядром вводят понятие дифференциального сечения рассеяния da, определяемого как количество нейтронов, рассеянных внутри телесного угла dQ. Дифференциальное сечение зависит от угла рассеяния. Действительно, если на покоящееся ядро направить пучок нейтронов, то в зависимости от того, на каком прицельном расстоянии ) от ядра они пролетают, угол их рассеяния будет неодинаков. Некоторые налетающие нейтроны рассеиваются под углом, близким к 180 , другие — под очень малыми углами. [c.38]

НЕЙТРОНОГРАФИЯ — метод изучения структуры молекул, кристаллов, жидкостей с помощью дифракции (рассеивания) нейтронов имеет много общего с рентгегюграфией. Дифракция нейтронов — типичное оптическое явление, аналогичное дифракции рентгеновских лучей, в котором ярко проявляются волновые свойства нейтрона. Для нейтронографических исследований требуются пучки тепловых нейтронов высокой интенсивности. Поэтому Н. начала развиваться лишь после строительства ядерных реакторов. Для исследования структуры вещества узкий направленный пучок тепловых нейтронов из реактора падает на монокристалл. Отражение нейтронных волн от кристаллической поверхности происходит в результате взаимодействия нейтронов с ядрами кристалла. Чтобы определить структуру кристалла, надо измерить углы, под которыми наблюдаются отражения первого порядка и интенсивность его. Н. имеет ряд преимуществ по сра-внлшю с рентгенографией благодаря зк1 чительному расширениво числа объектов исследования. [c.172]

В основу этих методов положено облучение угля потоком нейтронов с последующей регистрацией у-излучения, возникающего в процессе реакций нейтронов с ядрами. Преимущества — высокая представительность и возможность идентификации элементов в угле, недостатки — сложность защ. ты и высокая стоимость. [c.38]

Ядерная (атомная) энергия — это часть энергии связи в ядрах атомов, высвобождающаяся прп таких превращениях сверх-тяжелых или сверхлегких элементов, в результате которых образуются изотопы средни.х элементов. Высвобождение энергии сопровождается потерей массы, эквивалентной потере высвобождающейся энергии эта энергия высвобождается в результате преобразования массы покоя в энергию. Помимо целого ряда других реакций, в реакторах прежде всего происходит взаимодействие нейтронов с ядрами атомов. Однако в реакцию с ядрами особенно легко вступают нейтроны, движущиеся с определенной скоростью, неодинаковой в различных случаях и получившей наименование резонансной. При этой скорости эффективное сечение ядра максимально. (Под эффективным [c.547]

В дальпе1шгем под общим понятием <(Сто.лкновение будем иметь в виду перечисленные взаимодействия нейтрона с ядрами. Когда речь идет о вероят-1шсти ядерного столкновения, иод этим подразумевается любой из четырех процессов захват, деление, упругое рассеяние и неупругое рассеяние. [c.25]

Скорость таких реакций характеризуется потоком нейтронов Ф. Если нейтрон движется со скоростью V см/сек и средняя длина свободного пробега для данной реакции Яо см, то и/Яо есть вероятность того, что нейтрон прореагирует за 1 сек. Если п — плотность нейтронов (т. е. число нейтронов на 1 см пучка), то число столкновений нейтронов с ядром в 1 см за 1 сек равно [c.614]

Реакции нейтрона с ядрами некоторых легких элементов [c.216]

При взаимодействии тепловых нейтронов с ядрами элементов земной коры, пресных и океанических вод образуются такие радионуклиды, как кремний-31, железо-59, кальций-45, натрий-24, калий-42, фосфор-32, марганец-56, медь-64. [c.312]

Известно, что быстрый нейтрон с энергией примерно 2 мэв, попадая в графит, испыты вает серию упругих соударений с ядрами углерода и постепенно теряет свою кинетическую энергию (замедляется), пока (примерно через 110—120 соударений) она не сравняется с энергией теплового движения атомов. Такие нейтроны называются тепловыми. Кинетическая энергия тепловых нейтронов зависит от температуры среды (замедлителя). При комнатной температуре ее среднее значение равно 0,025 эв. Дальнейшие соударения тепловых нейтронов с ядрами углерода практически не изменяют их энергии. Тепловые нейтроны перемещаются в среде (диффундируют) до тех пор, пока не будут захвачены ядрами углерода или примесями. [c.30]

Реакция (1.1) взаимодействия нейтрона с ядром заканчивается, когда промежуточное ядро переходит в одно из возмо, ных устойчивых состояний, испуская энергию возбуждения, нанример в форме -злектромагнитного излучения (у-лучей), т. е. [c.8]

К рассеянню относятся все те взаимодействия нейтрона с ядром, л результате которых обра. уются нейтрон п ядро, отличающиеся от первонача. ь-ного только энергией (кипeтIlчe кoii или внутренней). Рассеяние бывает двух видов [c.25]

Установим зависимость между скоростью 1)аз.пичиых реакиии, т. е. числом столкновений нейтронов с ядрами в единице объема и в единицу времени, плотностью нейтронов и характеристиками материалов реактора. Определим также более строго условие, необходимое для возникновения цепной реакции [c.38]

Рассмотрим следующую простейшую физическую модель, вполне доста-Т1)чную для введения некоторых важных понятий предположим, что все нейтроны имеют одинаковые скорости и беспорядочное нанравлепие движения. Среднее число соударений нейтронов с ядрами, которое имеет место за время (И в элементе объема (1г в окрестности некоторой точки г, мо но выразить следующим образом [c.38]

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]

Двуокись углерода воздуха содержит некоторое количество углерода-14, который с постоянной скоростью образуется в верхних слоях атмосферы в результате взаимодействия космических нейтронов с ядрами атомов азота. Период полураспада С равен 5760 лет. Один моль атмосферной двуокиси углерода испускает 184 -частицы в I мин за счет распада С. Сколько атомов С+ С -приходится на один атом С в двуокиси углерода, содержащейся в атмосфере [Ответ 0,74ХЮ -] [c.302]

Обычный природный уран состоит из двух изотопов (99,3%) и 235у (0,7%). При соударении нейтрона с ядром образуется новое ядро Такое ядро неустойчиво и сразу же самопроизвольно распадается на два больших фрагмента и несколько нейтронов. Каждый из этих двух фрагментов представляет собой атомное ядро, причем сумма атомных номеров этих фрагментов составляет 92, т. е. равна атомному номеру урана. [c.579]

Рентгеновские лучи рассеиваются в результате взаимодействия с электронными оболочками атомов в-ва, нейтроны — с ядрами и маш. моментами атомов, электроны — с электростатич. потенциалом, создаваемым электронами и ядрами. Отношения интенсивностей рассеянного и падающего излучения для рентгеновских лучей и для нейтронов соотв. в W и 10 раз меньше, чем для электронов. Слабо рассеивающиеся рентгеновские лучи и нейтроны использ. в осн. для изучения монокристаллов размером 0,1—1 мм, электронные пучки — для изучения молекул в газовой фазе, поликристаллич., жидких и аморфных пленок толщиной 10 —10" см, монокристаллов размером ок. 0,1 мкм, а также поверхностей кристаллич. в-в. Дифракц. картина от монокристаллов — это система четких максимумов интенсивности, что позволяет рассчитать координаты атомов. Для аморфных в-в, к-рые, как и газы, дают размытую дифракц. картину в виде концентрич. колец, определяют лишь ближ-нии порядок атомов (расстояния между ближайшими атомами и координац. число Дифракция электронов на относительно простых молекулах газа (пара) позволяет определять межатомные расстояния в молекуле. [c.186]

Как уже отмечалось, при воздействии на смазочные материалы быстрых нейтронов (0,5—20 Мэе) имеют место упругие соударения нейтронов с ядрами и последующая ионизация среды ядрами отдачи. При этом, чем ближе по величине к массе нейтрона масса атомов вещества, тем ббльщую часть энергии передает нейтрон ядру отдачи и, следовательно, тем большую ионизацию в среде произведет ядро отдачи. [c.243]

В 1940 г. Мак-Миллан и Эйблсон [541] обнаружили взаимодействие нейтронов с ядрами главного изотопа урана — ведущее к образованию первого трансуранового элемента — нептуния. Впоследствии в результате разнообразных ядерных реакций были получены и другие представители актинидного ряда с атомными номерами более 93, кончая лауренсием — юзЬ у. [c.7]

В ряде исследовательских работ [544, 789, 790, 806, 832], посвященных анализу макроколичеств фтора, точность активационного анализа зависела от точности определения величины потока нейтронов, которое осуществлялось с по.мощью измерения активности подходящего монитора. Образец и стандарт облучались независимо, после чего рассчитывалось содержание нскомо-гс элемента В JiannoM образце. При этом наибольшим источником ошибок являются различия в пространственном расположении отдельных образцов и отклонения от постоянства потока нейтронов h i весьма небольшой площади образца. Изменение энергетического спектра потока нейтронов может вызываться также столкновением нейтронов с ядрами легких элементов. [c.49]