Реакции фотоядерные

Минимальная энергия фотона, необходимая для возникновения фотоядерной реакции, определена в 2,2 Мэе. [c.376]

В примере 2 приведена самопроизвольно протекающая ядер-ная реакция (радиоактивный процесс). Бомбардирующей частицы нет. В сокращенной записи на ее месте ставится черта. Пример 4 — фотоядерная реакция, сопровождающаяся выделением, наряду с дочерним ядром, двух вторичных частиц (протона и нейтрона). [c.66]

При облучении элементов 7-лучами высокой энергии можно в ряде случаев вызывать ядерные превращения (называемые также фотоядерными реакциями). Разнообразие типов ядерных реакций с участием 7-излучения весьма велико. Примерами таких реакций могут служить [c.84]

Осуществлен ряд фотоядерных реакций с помощью рентгеновских лучей. [c.84]

При облучении элементов 7-лучами высокой энергии можно в ряде случаев вызывать ядерные превращения (называемые также фотоядерными реакциями). Разнообразие типов ядерных реакций с участием 7-излучения весьма велико. Примерами таких реакций могут служить (7, а) N1 (7, 2а) Ь , 8 (7, ф Р , 0 (7, Т) N (7, 2п) АР (7, 2п) Na (7, р2п) СЧ Осуществлен ряд фотоядерных реакций с помощью рентгеновских лучей. [c.84]

Рис. 40.1. Зависимость сечений реакции ст (7, п) для дейтерия, бериллия и Mg [2]. Стрелками показано расположение порогов для различных фотоядерных реакций на 2 Мя.

Для иллюстрации на рис. 7 приведена активационная кривая фтора. В табл. 18 представлены фотоядерные реакции, пороговые энергии и периоды полураспада образующихся изотопов. [c.51]

Периоды полураспада и пороговые энергии для некоторых фотоядерных реакций [c.51]

Эле- мент Фотоядерная реакция V. п Т 2 Пороговая энергия, Мэв Эле- мент Фотоядерная реакция V, п Г/2 Пороговая энергия, Мэе [c.51]

В производстве радиоактивных изотопов используются и так называемые фотоядерные реакции, протекающие под действием тормозного излучения высокой энергии (20—25 Л/эе), получаемого при помощи ускорителей. Преимуществом этого метода является возможность производить некоторые изотопы с недостатком нейтронов. Так, в частности, получают Аз по фотоядерной реакции Аз (7, п) Аз . Ряд других изотопов можно получить по аналогичным реакциям (у, п), а также по реакциям (у, р) [5]. [c.11]

Фотовозбуждение изомерных уровней. При облучении фотонами с энергией ниже порога основных фотоядерных реакций некоторые стабильные ядра могут перейти по реакции (у, уО в метастабильное состояние. Ядро должно быть возбуждено до более высокого уровня, при высвечивании которого возможен переход на изомерный уровень. Сечения реакций (у, у ) весьма малы, а гамма-излучение образующихся изомеров имеет низкий выход из-за конверсии. Поэтому для достижения низкого предела обнаружения используют более интенсивные источники гамма-излучения, чем при фотонейтронных реакциях. В настоящее время метод фотовозбуждения пока преимущественно используется для определения достаточно высоких содержаний элементов. [c.84]

Гамма-активационный анализ. Основу этого варианта анализа составляют фотоядерные реакции с пороговой энергией выше 6 МэВ. Обычно облучение проб производят при энергии тормозного излучения 20—30 МэВ, но иногда верхний предел достигает 70 МэВ. Различия в пороговой энергии и других характеристиках фотоядерных реакций позволяют производить селективную активацию элементов изменением энергии активирующего гамма-излучения. [c.84]

В фотоядерной реакции число ядер, получаемых в расчёте на один электрон, вычисляется по формуле [c.333]

Фотоактивационный анализ основан на использовании в качестве источника излучения жесткого у-излуче-ния. Прн взаимодействии с у-излучением ядер атомов возможно протекание ядерных реакций различных типов— с выделением нейтронов (, п), протонов (у,р), а-частиц (7, ). Особенностью фотоядерных реакций является их пороговый характер — они происходят только при вполне определенной для ядра каждого элемента энергии у-излучения. Так, порог реакций с выделением нейтронов составляет для бериллия 1,67 МэВ, для кислорода Ю — 4,14 МэВ, для углерода — С — 4,95 МэВ н т. д. [c.794]

Ограничением метода является проблема интерферирующих ядерных реакций, так как фотоядерные реакции могут проходить [c.84]

Из всех фотоядерных реакций наименьшие величины пороговой энергии и наибольшие сечения в большинстве случаев свойственны реакции (7, п). Реакции, сопровождающиеся вылетом заряженных частиц, требуют обычно более высокой энергии 7-квантов и имеют много меньшие величины сечений. Это связано с необходимостью преодоления потенциального барьера, что уменьшает вероятность протекания реакции и требует дополнительных затрат энергии. Влияние потенциального барьера возрастает с ростом заряда ядра. По этой причине для реакции (7, р), которая в области легких ядер имеет примерно такие же сечения н пороги, как и реакция (7, л), в области тяжелых ядер ей свойственны уже много меньшие сечения и более высокие пороги. [c.75]

Таблица 10 Фотоядерные реакции некоторых легких элементов

Некоторые помехи определениям может создать присутствие в образце сильных поглотителей нейтронов и источников нейтронов. В качестве последних могут выступать предшественники задержанных нейтронов и реакция (у, п) на бериллии, порог которой равен 1,67 Мэе. Предшественники задержанных нейтронов короткоживущие, поэтому небольшая задержка (< 1 мин) перед измерением достаточна для их полного распада. Помехи от фотоядерной реакции на бериллии можно оценить экспериментально, если тяжелую воду заменить обычной. [c.297]

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]

Для достижения лучших результатов и исследования процесса получения 1 требовалось обеспечить содержание Хе в мишенном ксеноне на порядок больше содержания Хе. Это означало, что нужен невиданный прежде продукт с концентрацией Хе как минимум 90%. Чтобы можно было работать с газовой мишенью по фотоядерной реакции [5], количество изотопа должно составлять 5-10 граммов. Эта задача была поставлена перед Институтом атомной энергии им. И. В. Курчатова в 1981 году. [c.212]

В марте 1982 г. на центробежном каскаде, состоящем из 80-ти разделительных ступеней, был начат отбор изотопа Хе с обогащением 99%. Спустя месяц была достигнута концентрация 99,9%. В итоге разделительной кампании было получено 8,2 грамма Хе с обогащением 99,7% и 3,3 грамма с обогащением 91,9%. Эти продукты позволили начать эксперименты по наработке высокочистого 1 по фотоядерной реакции на линейном ускорителе электронов Курчатовского института [6]. С 1983 г. высокообогащенный Хе начал поступать в Госфонд стабильных изотопов и поставляться на экспорт. [c.213]

На ускорителях заряженных частиц в результате взаимодействия протонов, дейтонов и других ускоренных ионов с ядрами мишени преимушественно образуются PH с дефицитом нейтронов, распадающиеся путём электронного захвата или с испусканием позитронов. Тип распада циклотронных PH (сюда же относятся и PH, получаемые в фотоядерных реакциях с помощью тормозного излучения электронных ускорителей) считается более предпочтительным для применения их в ряде областей, в том числе в ядерной медицине, по сравнению с нейтроноизбыточными реакторными PH. [c.330]

Б. Получение радионуклидов. Для получения радионуклидов, применяемых в ядерно-физических исследованиях, биохимии и медицине, наиболее широко используют ядерные реакции, инициируемые заряженными частицами (протоны, дейтоны, ядра гелия). В значительно меньшей степени для этой цели служит тормозное излучение электронных ускорителей, возникающее при прохождении ускоренных электронов через конвертор, изготавливаемый из материала с высоким Z (тантал, вольфрам, платина). В этом случае среди фотоядерных реакций практическое значение имеет реакция (7,п) с наибольшим выходом PH в интервале граничных энергий тормозного излучения 15-50 МэВ. Ядерные реакции с тяжёлыми ионами в последние годы также стали предметом исследований с точки зрения их применения для селективного получения изотопов. [c.332]

Для получения высокочистого из мишени Хе можно использовать фотоядерную реакцию Хе (7, п) Хе —> 1, проводя облучение на линейном ускорителе электронов (ЛУЭ) или на микротроне. Несмотря на относительно низкий выход 1, эти установки могут конкурировать с более дорогими в эксплуатации протонными циклотронами и обеспечивать при постоянной работе потребности отдельных регионов. Такая возможность к настоящему времени изучена в ряде лабораторий, но регулярное производство не налажено. [c.342]

Искусственно ядерные реакции вызывают бомбардировкой ядра-мишени (исходного ядра) частицами достаточно высокой энергии (многие миллионы электронвольт). К их числу относятся нейтроны, протоны, ядра атомов гелия (а-частицы), дейтерия и др. В настоящее время на мощных ускорителях частиц достигают десятки миллиардов эВ на частицу и доводят до высоких энергий также ядра более тяжелых элементов, например неона. Могут действовать и фотоны (фотоядерные реакции) (см. пример ниже). Ядерная реакция происходит самопроизвольно, если исходное ядро неустойчиво (радиоактивный процесс). [c.20]

I. Общие сведения о фотоядерных реакциях [c.283]

При облучении различных элементов -квантами высокой энергии происходит взаимодействие между ядрами атомов этих элементов и -квантами, сопровождающееся испусканием одной или нескольких ядерных частиц. Такие реакции называются фотоядерными [1—3]. Ввиду слабого взаимодействия между тяжелыми частицами, входящими в состав ядра (протонами и нейтронами), и электромагнитным полем фотоядерные реакции имеют чрезвычайно малые сечения (порядка 0,1—0,001 10 2 см ). Лучше всего изучена реакция которая имеет наибольшее [c.283]

В методическом отношении активационное определение примесей в натрии и его соединениях мало чем отличается от определения натрия в различных объектах. Выбор варианта или метода активацион--ного анализа зависит прежде всего от характера определяемых примесей. Так, при определении С, N и О в металлическом натрии использован фотоактивационный метод, основанный на фотоядерных реакциях 0(7, п) С, N(7, п) и 0(7, п) с последующими химическими превращениями (например, С СО2 КагСОз) и измерением активности аннигиляционного у-излучения на сцинтилля- [c.178]

В основе фотоядерного метода анализа (ФМА) состава вещества лежит свойство атомных ядер при взаимодействии с гамма-квантами достаточно высоких энергий вступать в фотоядерные реакции, которые приводят к образованию новых ядер, отличающихся от исходных либо возбужденным состоянием, либо ну-клонным составом. Необходимым условием протекания фотоядерной реакции является превышение величины энергии гамма-кванта порогового значения для данного типа реакции. Известно большое количество типов фо-тоядерных реакций, различающихся по виду испускаемых в ходе реакции частиц. К наиболее распространенным относятся реакции (7,и), (7,у ), (У-2и), (у,пр), (у,а). Количественно фотоядерные реакции, как и реакции на нейтронах, характеризуются сечением, величина которого определяется вероятностью протекания реакции на ядрах данного типа при взаимодействии с гамма-квантами определенной энергии. В области энергии 10-20 МэВ сечение составляет 10 -10 см [36]. Для большинства атомных ядер наибольшее сечение имеет реакция (у,и), величина его растет с увеличением атомного номера нуклида. Вероятность протекания этой реакции возрастает также и с увеличением энергии кванта, достм ает максимума и затем спадает. Этот максимум в сечении фотоядерных реакций принято называть гигантским резонансом. [c.59]

В процессе конвертирования энергии ускоренных электронов в пучок гамма-квантов в тормозной мишени, а также в самой исследуемой пробе, уже под действием квантов тормозного излучения по реакции (у,и) образуются нейтроны (фотонейтроны) с энергетическим распределением от тепловых до максимальной энергии кванта за вычетом энергии связи нейтрона в нуклиде, на котором идет реакция. Эти нейтроны взаимодействуют с ядрами пробы и по реакции (и,у) образуют радионуклиды, как и в НАА. Канал накопления радионуклидов при поглощении фотонейтронов необходимо учитывать при планировании исследований, он часто используется при элементнолм анализе проб и рассматривается как фотоядерный метод [36]. Недостатком, усложняющим ФАА, является одновременное образование нескольких чистых позитрон-ных раснадчиков в реакциях (у,и) и (у,2и) на нуклидах некоторых элементов. При замедлении позитроны, испущенные разными радионуклидами, аннигилируют, образуя гамма-кванты, не отличающиеся по энергии. В таких случаях для повышения избирательности и надежности анализа элементного состава вещества применяют анализ с частичным радиохимическим разделением элементов облученной пробы. [c.60]

Активность радионуклида, образовавшегося в фотоядерной реакции под воздействием моноэнергетическо-го гамма-излучения, может быть рассчитана по уравнению, аналогичному (9.8), [c.60]

Радиохимические методы позволяют определять фтор непосредственно в исходных соединениях и характеризуются высокой чувствительностью и быстротой. Общим недостатком этих методов является техническая сложность используемой аппаратуры, для обслуживгния которой требуются высококвалифицированные специалисты. Техника индикации мягких у- и рентгеновского излучений позволяет использовать для определения легких металлоидов фотоядерные реакции. [c.40]

Фотоактивационный анализ основан на взаимодействии высокоэнергетических гамма-квантов у>1 МэВ с ядрами элементов. При этом происходят следующие основные процессы переход ядра на более высокий возбужденный уровень, при высвечивании которого происходит частичный или полный переход на изомерный уровень по реакции у, у ) и ядерные реакции типа (у. (V. Р)> (7> ) и др. Активность радиоизотопов, образующихся в результате фотоядерных реакций, пропорциональна числу облучаемых ядер. Известные фотоядер ные реакции имеют ярко выраженный пороговый и резонансный характер (рис. 1,15). [c.82]

Наибольший практический интерес представляют фотоядерные реакции, протекающие в области малых энергий (до 30 МэВ), В зависимости от типа используемых фотоядерных реакций и аналитических задач применяют различные типы источников активирующего гамма-излучения (радиоизотопные источники 1245ь бетатроны, электростатические ускорители, микро- [c.83]

Взаимодействие у-квантов с веществом сильно отличается от взаимодействия тепловых нейтронов. Наиболее важным отличием с точки зрения активационного анализа является значительно более слабое взаимодействие у-квантов с ядерными частицами. Следствие этого — малые величины сечений фотоядерных реакций и соответственно более низкая общая чувствительность фотоактивационного анализа. Другое важное отличие — пороговый характер фотоядерных реакций. Возбуждение ядер происходит только под действием достаточно жестких у-квантов Мэе). [c.74]

Таким образом, каждая определенная фотоядерная реакция характеризуется рядом параметров, основными из которых являются пор, Ет, ог г иогинт- Эти Параметры определяют возможность и чувствительность фотоактивационного анализа при заданной энергии 7-излучения и сильно изменяются от ядра к ядру. Совместно с периодом полураспада и характером излучения образующегося возбужденного ядра они также обусловливают возможность и условия избирательного определения того или иного элемента. [c.76]

Гамма-активацконный метод. Этот метод основывается на измерении излучения радиоактивных изотопов, образующихся в процессе фотоядерных реакций. Наибольшее практическое применение для этих целей находит реакция (7- ) [c.89]

По сравнению с нейтронньш активационным анализом на тепловых нейтронах у-активационный метод имеет обычно меньшую чувствительность (примерно до 10- %). Это обусловлено недостаточно большой мощностью источников у-излучения и небольшими величинами сечений фотоядерных реакций. Поэтому основными направлениями развития у-активационного метода являются определение элементов, которые неблагоприятны для определения нейтронным активационным анализом на тепловых нейтронах, и создание экспрессных инструментальных методов анализа. [c.89]

Совсем недавно начали исследовать возможность получения 99д о в фотоядерных (7,п) реакциях [1]. Было показано, что при облучении 100 г мишени обогащённого °Мо (95-98%) током электронов 20-25 мкА с энергией 20 МэВ в течение 100 часов можно наработать 200-300 мКи 99мо. Этот метод, несмотря на его сравнительно невысокую производительность, имеет перспективы для регионального применения при условии создания сети центров с микротронами или линейными ускорителями электронов. [c.349]

Зона А. Эта зона охватывает область ядерных явлений. Сюда относятся радиоактивные превращения, термоядерный синтез, спонтанное деление ядер, многообразные ядерные реакции, возникающие под воздействием частиц большой энергии (миллионы электрон-вольт и у-лучей высокой жесткости — фотоядерные реакции). В этой же зоне расположен источник ядер отдачи ( горячих атомов). Это область, с которой связаны радиохимия н радиоактнвационный анализ. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология