Дейтрон в ядерных реакциях

Изотопы находят широкое применение в научных исследованиях, где они используются как меченые атомы для выяснения механизма химических и, в частности, биохимических, процессов. Для этих целей необходимы значительные количества изотопов. Стабильные изотопы получают выделением из природных элементов, а радиоактивные в большинстве случаев с помощью ядерных реакций, которые осуществляются искусственно в результате действия на подходящие элементы нейтронного излучения ядерных реакторов или мощных потоков частиц с высокими энергиями, например дейтронов (ядер дейтерия й), создаваемых ускорителями. Один и тот же изотоп можно получить различными путями. Так, например, для получения радиоактивных изотопов водорода, углерода, фосфора и серы, наиболее широко используемых в практике биологических исследований, осуществляются следующие ядерные реакции [c.26]

Предметом ядерной химии являются реакции, в которых происходит превращение элементов, т. е. изменение ядер их атомов. Самопроизвольный распад радиоактивных атомов, рассмотренный выше, представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие реакции, в которых с ядром реагируют протон р, дейтрон (ядро атома дейтерия Н) й, альфа-частица а, нейтрон п или фотон у (обычно гамма-лучи). Удалось вызвать атомные превращения и под действием очень быстрых электронов. Вместо а-частиц (ядер Не) иногда используют ядра более легкого изотопа гелия Не. В последнее время все шире применяют для бомбардировки атомных ядер ускоренные ядра более тяжелых элементов вплоть до неона. [c.581]

Обычные методы анализа недостаточно чувствительны для обнаружения следовых количеств примесей в веществах. При проведении анализа этими методами часто сталкиваются с проблемой холостых определений (разд. 8.3). Для определения следовых количеств примесей в веществе целесообразно применять метод активационного анализа, обладающий высокой чувствительностью. Этот метод основан на превращении определяемых примесей при помощи ядерных реакций в радиоактивные нуклиды с последующим количественным определением их активности. Из множества ядерных реакций для проведения активационного анализа практически пригодны только реакции с участием нейтронов, протонов, дейтронов, тритонов, а-частиц й фотонов. Для объяснения сущности метода допустим, что речь идет об однородном веществе, содержащем реакционноспособные ядра и в течение определенного промежутка времени подвергающемся действию потока нейтронов или заряженных частиц. Число образовавшихся радиоактивных нуклидов М пропорционально потоку нейтронов Ф, числу реакционноспособных ядер N и эффективному сечению захвата о ядерной реакции [c.309]

Получение изотопа 15Р путем бомбардировки атомов алюминия а-частицами служит примером ядерных реакций, под которыми понимают взаимодействие ядер с элементарными частицами (нейтронами п, протонами р, 7-фотонами) или с другими ядрами (например, с а-частицами или дейтронами Н). С протеканием ядерных реакций связаны происхождение элементов, возможность их искусственного взаимопревращения и синтеза новых элементов. [c.94]

Чрезвычайно редко встречаются такие ядра-мишени, которые дают один специфический тип ядерной реакции. Наоборот, данное ядро в результате бомбардировки альфа-частицами подвержено нескольким различным типам ядерных реакций, например возможны (а, п)- и (а, р)-реакции и большое число других, менее вероятных реакций. Кроме того, разнообразие возможных реакций увеличивается при использовании разных бомбардирующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, фотонов и даже заряженных атомов тяжелых элементов). Для каждого из этих процессов атомное ядро будет иметь специфическое поперечное сечение. В качестве примера рассмотрим облучение теллура фотонами, имеющими энергию до 70 Мэе. Такое облучение приведет в основном к у, п)-и (V. р)-реакциям, причем преобладающей будет (у, /г)-реакция. Однако можно наблюдать довольно большое число менее обычных реакций. Они могут охватывать диапазон от обычных реакций, таких, как (7, 2п), до таких редко встречающихся реакций, как (7,ЗрЗ/г)-реакция. Общее поперечное сечение превращения будет определяться первыми двумя типами реакций. Однако другие реакции также будут вносить свои вклады. Далее, если использовать другую область значений энергий фотона, то окажется, что соотношение поперечных сеченийУразличных реакций будет изменяться. Если энергия фотона уменьшится, то можно ожидать, что (у, /г)-реакция будет вносить еще больший вклад в поперечное сечение, а если энергия фотона увеличится, то увеличится вклад других реакций. В общем случае следует ожидать, что уменьшение энергии падающей частицы будет благоприятствовать испусканию незаряженной частицы. Это, по-видимому, связано с повышением потенциального барьера для излучаемой частицы при увеличении ее заряда. В общем случае, если падающая частица обладает более низкой энергией, происходит испускание нейтрона или протона. Эти тенденции хорошо иллюстрируются рис. 11-14, на котором приведена зависимость поперечного сечения индуцированных альфа-частицами реакций для N1 от энepгии . Из рис. 11-14 видно, что поперечное сечение реакции зависит не только от ядоз-мишани и типа реакции, но также и от энергии бомбардирующей частицы. [c.416]

Вначале бомбардировка атомных ядер велась положительно заряженными частицами протонами, дейтронами и альфа-частицами. Поскольку одноименно заряженные частицы отталкиваются, то положительно заряженные ядра атомов отталкивают положительно заряженные частицы, и заставить движущиеся с большей скоростью частицы преодолеть отталкивание и столкнуться с ядром, весьма сложно, так что ядерные реакции трудно осуществимы. [c.174]

При помощи протонов и дейтронов осуществлены превращения очень многих химических элементов. В качестве примера ниже приводится ядерная реакция, вызываемая протонной бомбардировкой алюминия [c.515]

Один из изотопов лития поглощает дейтрон, переходя в неустойчивый изотоп бериллия. Последний распадается с образованием а-частиц. Написать уравнения ядерных реакций. [c.68]

Тритий находится в нормальном водороде в таких ничтожных количествах, что выделение его из природной смеси изотопов нереально [6, 17]. Искусственный радиоактивный изотоп тритий образуется в результате некоторых ядерных реакций, главным образом при бомбардировке атомов легких элементов дейтронами или нейтронами. Распад атмосферного трития компенсируется [c.10]

Вокруг ядра имеется мощный электрический (кулоновский) барьер, который препятствует положительно заряженным частицам (протонам, дейтронам и др.) проникать в сферу действия ядерных сил. Например, для того чтобы протон мог проникнуть в ядро атома свинца, х)н должен обладать энергией не ниже 10 Мэе. Вот почему ядерные реакции с незаряженными частицами (нейтронами) вообще осуществляются легче, чем с заряженными. [c.373]

К ионизирующим относятся электромагнитные излучения высокой энергии - рентгеновские и у-лучи, корпускулярные излучения высокой энергии - быстрые электроны, протоны, нейтроны, дейтроны, а-частицы, осколки деления ядер, ядра отдачи, возникающие при ядерных реакциях, потоки тяжелых ионов [13]. [c.101]

Ядерные реакции с дейтерием. Когда был открыт тяжелый водород Н, названный дейтерием, американские физики Льюис, Ливингстон и Лоуренс применили для бомбардировки атомов его ядро — дейтрон, построив особой формы ускоритель, который назвали циклотроном. [c.65]

При бомбардировке ядер дР медленными дейтронами протекает несколько реакций возможно образование ядер О, Ые и Р с выделением соответствующих вторичных частиц. Написать полные уравнения возможных ядерных реакций и указать, какие вторичные частицы выделяются в каждой из них. Проверить уравнения, исходя из правила равенства сумм верхних и нижних индексов. [c.37]

С начала 40-х годов путем ядерных реакций стали получать транс-урановые элементы. Первым таким элементом был изотоп нептуния-239, полученный бомбардировкой урана-238 дейтронами высокой энергии по реакции [c.46]

Наибольший интерес представляют ядерные реакции с участием следующих частиц ( — дейтрон) [c.36]

Ввиду особой роли, которую в ядерных реакциях играют ядра водородных атомов, им были присвоены, так же как и самим изотопам, различные названия. Протоном (символ р) теперь называют ядро только легкого изотопа водорода, т. е. частицу с массой, равной 1, и зарядом 1. Ядро атома тяжелого водорода, т. е. частицу с массой 2 и зарядом 1, называют дейтроном (символ. с1). Ядро трития называют тритоном (символ 1). [c.49]

При облучении дейтерия быстрыми дейтронами образуются один из изотопов гелия и нейтрон, а при облучении жесткими у-лучами образуются два нуклона. Написать уравнения этих ядерных реакций. [c.37]

Активационный анализ основан на превращении стабильного нуклида (А) определяемого элемента в радионуклид (В), называемый индикаторным радионуклидом (ИРН), с помощью ядерной реакции. Реакция индуцируется при воздействии на материал мишени бомбардирующих частиц (х), которыми могут быть нейтроны, заряженные частицы (протоны, дейтроны, тритоны, Не и альфа-частицы) или гамма-кванты. Ядерная реакция может быть представлена в следующем виде [c.93]

При облучении трития дейтронами образуется ядро I Не. Какая вторичная частица при этом выделяется Написать уравнение ядерной реакции. [c.37]

Вещество облучается дейтронами 14 Мэе на циклотроне в потоке 10 частиц см -сек. Время облучения 10 мин. Ядерная реакция С (с1, п) № . Получающийся при реакции р-радиоактивный изотоп имеет Т41 10 мин. Содержание изотопа С в естественной смеси 98,9%. Сечение активации 0,04 барна. [c.180]

Другим способом введения в образец чужеродной метки является осуществление в нем ядерных реакций на ускоренных, например в циклотроне, заряженных частицах протонах (р), дейтронах (с/), а-частицах и т. д. [c.207]

Под ядерными реакциями понимается взаимодействие различных частиц (нейтронов—о , протонов — р, дейтронов — с1, а-частиц, многозарядных ионов, у-кван- [c.28]

Явления, происходящие в пион-дейтронных взаимодействиях, представляют собой нечто среднее между явлениями, характерными для лгМ-взаимодействий и пион-ядерными реакциями [1]. Причина этого заключается в малой энергии связи дейтрона и его большом размере. Так как протон и нейтрон в среднем расположены далеко друг от друга, то ожидается, что в амплитуде пион-дейтронного (лй) рассеяния доминирует когерентное рассеяние на двух одиночных нуклонах. Дополнительные слагаемые с перерассеянием на двух нуклонах в общем случае малы, если главные члены не подавлены. Исключение составляет процесс поглощения лс1 -> NN, который не имеет аналога в пион-нуклонной физике. Он является прототипом поглощения пионов в ядрах. [c.115]

В случае эффекта теней центрами испускания быстрых заряженных частиц (протонов, дейтронов, тяжелых ионов) являются сами атомы кристалла. Этого достигают, вводя в решетку а-радио-активные ядра, либо возбуждая ядерные реакции в атомах решетки подходящим облучением. Вылетающие частицы отклоняются от заселенных атомами плоскостей и осевых направлений. Поэтому угловое распределение вылетающих из кристалла частиц имеет резкие минимумы ( тени ) вдоль выходов кристаллографических плоскостей и осей с низкими индексами. Эффект теней можно использовать для определения ориентации кристаллов и тонких монокристаллических пленок и изучения дефектов решетки. [c.210]

Ускорители заряженных частиц. Для получения нейтронов используют ядерные реакции под действием заряженных частиц (обычно дейтронов, протонов и а-частиц), а также фотонейтронные реакции под действием тормозного (рентгеновского) излучения. Эффективное сечение таких реакций зависит от энергии указанных частиц и электростатического барьера ядра-мишени. Энергетический спектр возникающих нейтронов и их угловое распределение определяются видом и энергией частиц, а также характеристиками облучаемых ядер и толщиной мишени (рис. 34). [c.53]

Под ядерными реакциями понимается взаимодействие соответствующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, а-частиц и друпх атомных ядер) с ядрами химических элементов. Наиболее простые ядерные реакции характеризуются следующим механизмом. Одна из бомбардирующих частиц захватывается ядром-мишенью и образуется промежуточное составное ядро с очень короткой продолжительностью жизни ( 10" с). Последнее испускает элементарную частицу или легкое ядро и превращается в новое ядро. [c.660]

Более высокой чувствительностью обладает радиоактивационный анализ, основанный на ядерных реакциях элементарных частиц с элементами, входящими в состав анализируемого вещества. В качестве бомбардирующих частиц чаще всего используются нейтроны, реже дейтроны, протоны, -частицы и у-лучи. [c.8]

Применение нейтронов для осуществления ядерных реакций имеет то преимущество, что, не обладая электрическим зарядом, эти частицы, в отличие от сг-частиц, протонов, и дейтронов, не отталкиваются атомными ядрами и поэтому более легко приближаются к ним. Как мы увидим дальше, это в особенности ценно в тех случаях, когда мы имеем дело с тяжелыми атомными ядрами, обладающими большими зарядами, так как сила отталкивания такими ядрами положительно заряженных частиц (сс-ча-стиц, протонов или дейтронов) становится весьма значительной. [c.413]

Таким образом, для осуществления различных ядерных реакций могут быть использованы как се-лучи радиоактивных процессов, так и искусственно получаемые потоки быстрых ионов (протонов, дейтронов и а-частиц) или нейтронов, а также -лучи . [c.415]

Проходя сквозь вещество, ядерные частицы взаимодействуют в основном с электронными оболочками атомов, а не с ядрами, так как доля пространства, занимаемая последними, весьма мала и состаршяет —10 об.%. Главный результат взаимодействия этих частиц с веществом — ионизация и (или) возбуждение молекул. Поэтому -у-лучи, быстрые электроны, протоны, нейтроны, дейтроны, а-частицы, осколки деления ядер, ядра отдачи, возникающие при ядерных реакциях, потоки ускоренных многозарядных ионов называются ионизирующими излучениями. [c.594]

Многие химические процессы протекают через стадию образования промежуточных продуктов, которые при обычных условиях представляют собой, как правило, короткоживущие частицы. К их числу относятся возбужденные молекулы и атомы, свободные радикалы, ион-радикалы, сольватированные электроны, карбанионы, карбокатионы и другие. Примеры образования таких частиц разнообразны. Они возникают в различных системах при действии ионизирующего излучения (у-квантов, рентгеновских лучей, быстрых электронов, протонов, дейтронов, а-частиц, нейтронов, тяжелых ускоренных ионов, продуктов ядерных реакций деления и т. п.) света, ультразвука, высокочастотного разряда. При растворении в воде некоторых металлов в качестве промежуточного продукта выступает гидратированный электрон. Во многих окислительновосстановительных реакциях промежуточными частицами являются ионы металлов в необычных состояниях окисления, а в ряде органических реакций — карбанионы и карбокатионы. [c.121]

Технеций. В настоящее время искусственно получен ряд элеме,нтов, не встречающихся в природе. Один из них — технеций. Он был предсказан Менделеевым под названием экамарганца и и искусственно получен в 1937 г. облучением молибдена дейтронами по реакции М042 (й, п) Тс . В настоящее время источником технеция служат продукты расщепления урана в ядерных реакторах. Свое [c.532]

Ядерные реакции возникают при бомбардировке ядер фотоном, нейтронами, протонами, дейтронами, тритонами ( Н+), трелионами (зне2+) гелионами (альфа-частицами) или более тяжелыми ядрами. Примером может служить образование изотопа Р при бомбардировке обычного фосфора дейтронами с энергией 10 МэВ [c.614]

Ко1 да атомы с большими атомными весами подвергаются естественному распаду, то этот процесс сопровождается выделением очень больших количеств энергии, которые можно определить по кинетической энергии а-частпц илп электронов и длине волны улучей. В то же время при построении тяжелых атомов из более легких должны быть затрачены громадные количества энергии. Поэтому стабильные атомы с малыми атомными весами следует бомбардировать частицами с высокой энергией. В качестве таких частиц используются нейтроны, получаемые при ядерных реакциях, наиример в атомном реакторе. Используются также протоны, дейтроны и а-частицы, полученные естественным или искусственным путем и ускоренные в сильных электростатических полях с напряженностью до миллиона вольт. Так были синтезированы тяжелые атомы из легких и возникла новая химия элементарных ядер. Ниже приводится несколько примеров исследований, проведенных в важной области искусственного илп управляемого превращеии элементов. [c.216]

Ядерно-физические методы основаны на облучении образца элементарными частицами или у-квантами. В результате ядерной реакции образуется радиоактивный изотоп. Число образовавшихся радиоактивных атомов примеси пропорционально ее содержанию в анализируемом образце. Существуют методы определения кислорода, азота и углерода с использованием ядерных реакций на заряженных частицах (протонах, дейтронах, тритонах, гелии-3 и а-частацах), 14 МэВ-нейтронов и тормозного у-излучения. Для повышения чувствительности ядерно-физических методов применяется радиохимическое выделение с использованием восстановительного плавления, дистилляции и т.п. [c.931]

Активацию заряженными частицами (протон, дейтрон и а -частица) применяют в тех случаях, когда отсутствует подходящий источник нейтронов или когда образовавшийся в результате реакции изотоп непригоден для работы, например, из-за малого сечения ядерной реакции. Это касается в первую очередь легких элементов. Натфимер, облучение протонами используют при определении азота по реакциям [c.378]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология