Нейтрон мишеней в ядерном реактор

Способы получения искусственных радиоактивных изотопов весьма разнообразны синтез в результате различных ядерных реакций, в которых бомбардирующими снарядами служат нейтроны, протоны, дейтроны или а-частицы, а мишенями — индивидуальные лантаноиды или их смеси. В значительном количестве изотопы редкоземельных элементов образуются при делении медленными нейтронами. Поэтому ядерные реакторы можно рассматривать как своеобразные фабрики изотопов лантаноидов. [c.140]

С1 может получаться при облучении дейтронами углерода по реакции С d, р) но содержание в природной смеси составляет около 1%, и получить значительные количества радиоактивного изотопа этим путем невозможно. Затруднено и обогащение, так как мишенью является углерод. Некоторое значение может иметь реакция (п, у) в случае использования углерода в качестве замедлителя нейтронов в ядерном реакторе. [c.260]

ОБЛУЧЕНИЕМ МИШЕНЕЙ НЕЙТРОНАМИ В ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ [c.237]

Мишень из хлористого кобальта массой 0,2 г облучалась потоком нейтронов в ядерном реакторе плотностью 10 2 н/см сек в течение 50 ч. [c.65]

Ди (п,7). Мишень Аи. Облучению нейтронами в ядерном реакторе подвергают металлическое золото, которое получается без примеси радиоактивных изотопов других элементов. [c.46]

Радиоактивная мишень. Если бомбардировке ядерными частицами подвергается не стабильный, а радиоактивный изотоп, то скорость его исчезновения складывается из скорости радиоактивного распада и скорости ядерной реакции, возбуждаемой бомбардирующими частицами. В этом случае процесс описывается кинетическим уравнением, похожим на модифицированное уравнение кинетики радиоактивного распада. В большинстве практических случаев скорость ядерного превращения намного меньше скорости радиоактивного распада. Однако при облучении долгоживущих изотопов в ядерном реакторе большими потоками нейтронов эти две скорости могут достигать сравнимых величин. Ниже будет получено кинетическое уравнение применительно к облучению радиоактивной [мишени нейтронами в ядерном реакторе [3]. Оно справедливо и в случае использования других бомбардирующих частиц. [c.85]

Искусственно ядерные реакции вызываются облучением ( бомбардировкой ) исходного вещества ( мишени ) различными частицами, обладающими достаточно большой энергией протонами, нейтронами, а-частицами и т. д. Особенно широко применяется обработка нейтронами. Как уже отмечено, эта незаряженная частица сравнительно легко проникает в ядра различных элементов, включая и тяжелые с большим положительным зарядом. Процесс ведут в специальных установках — ядерных реакторах ( атомных котлах ). Достигаемая мощность потока — до 10 нейтронов на 1 см облучаемой поверх- [c.373]

При проведении ядерных реакций вещество, называемое мишенью, бомбардируют такими частицами, как протоны, нейтроны или электроны, что приводит к изменению ядерного состава элемента-мишени. Особенно удобно использовать в качестве бомбардирующих частиц нейтроны, образующиеся в ядерном реакторе, так как они реагируют с ядрами уже при сравнительно небольших энергиях поскольку у нейтронов нет электрического заряда, они проникают в ядра мишени так же легко, как маленький шарик скатывается в воронку (рис. 24.5). Если же в качестве бомбардирующих частиц используются протоны, то они сильно отталкиваются ядерным зарядом мишени, однако в тех случаях, когда протон обладает достаточной энергией, чтобы преодолеть это отталкивание, он также может [c.431]

Другим примером использования вторичных ядерных реакций для приготовления изотопов может служить получение Мд и при облучении в ядерном реакторе мишеней, содержащих литий и магний в первом случае и литий и кислород—во втором. При взаимодействии лития с нейтронами по реакции Ы (п, а)Н получаются ядра Н —тритоны, обладающие значительной энергией. Эти тритоны взаимодействуют с ядрами второго вещества мишени с образованием новых изотопов [2]. [c.10]

Калифорний (С ) — искусственно полученный радиоактивный химический элемент семейства актиноидов. Впервые получен в 1950 г. американскими учеными Томпсоном, Гиорсо, Стритом и Сиборгом в внде изотопа С1, который образовывался в результате облучения мишени из Ст ускоренными а-частицами. Назван по месту открытия (штат Калифорния, США). Ряд изотопов калифорния с массовыми числами 249—252 получают в массовых количествах в ядерных реакторах при Длительном облучении плутония нейтронами. [c.635]

До настоящего времени единственным способом получения ТПЭ в практически значимых количествах является последовательный нейтронный захват. Этот процесс осуществляют в ядерных реакторах при облучении специальных мишеней. Схема ядерных превращений от плутония до калифорния при облучении нейтронами представлена на рис. 9.1.6. [c.507]

Оптимизация режимов облучения мишеней в реакторе требует анализа зависимости скоростей ядерных реакций от плотности потока и спектра нейтронов. Выбором подходящих мест облучения можно сдвинуть баланс ядер в сторону производящей реакции, получить препарат с требуемыми характеристиками к заданному времени. [c.513]

Ядерная медицина, базирующаяся на использовании радиоактивных изотопов в форме радиофармацевтических препаратов (РФП), источников излучения закрытого типа, а также на внешнем облучении, позволяет проводить многие исследования, диагностические и терапевтические процедуры лучше, проще и быстрее, чем любые другие традиционные методы. В некоторых случаях методам ядерной медицины вообще нет альтернативы. Эффективность этих методов основана на достижениях таких фундаментальных наук, как ядерная физика, химия, биология, а также результатах развития техники ускорителей и новых диагностических систем (сцинтиляционные камеры, однолучевые и позитрон-эмиссионные томографы, низкоэнергетические детекторы типа многопроволочных камер и т.д.). В настоящее время для научно-исследовательских, диагностических и терапевтических целей применяют около 200 различных радиоактивных изотопов, период полураспада которых составляет от нескольких минут до нескольких лет. Эти изотопы имеют преимущественно искусственное происхождение за счёт образования в реакциях взаимодействия заряженных частиц или нейтронов с веществом мишени. Радиоактивные изотопы получают в ядерных реакторах (реакторные изотопы), на ускорителях (циклотронные изотопы) и с помощью генераторов короткоживущих изотопов (генераторные изотопы). Некоторые изотопы, в основном изотопы долгоживущих и трансурановых элементов, могут быть получены при переработке отработавшего ядерного топлива. [c.548]

Первый — химическое выделение радиоактивных изотопов из топлива ядерных реакторов, которое некоторое время прослужило источником энергии — так называемое облучённое ядерное топливо . Поскольку тяжёлые ядра в реакторах деления распадаются на осколки средних масс, то таким образом целесообразно получать радиоактивные изотопы с массовыми числами, близкими к наиболее вероятным массовым числам осколков — 90 и ПО. Другой — тоже реакторный — способ получения бета-активных изотопов заключается в облучении стабильных изотопов нейтронами при размещении мишени в активной зоне реактора. Добавление нейтрона к стабильному ядру может сделать его радиоактивным. Третий путь — как правило более дорогой и менее производительный, чем реакторные способы, — получение радиоактивных изотопов путём облучения мишени пучком ускоренных протонов. [c.30]

Способы получения искусственных радиоактивных изотопов в реакциях заряженных частиц и нейтронов с веществом мишени, осуществляемых на ускорителях и в ядерных реакторах, дополняя друг друга, дают возможность получать различные по ядерно-физическим свойствам изотопы одного и того же элемента. А такие широко используемые источники получения PH как радионуклидные генераторы делают доступными продукты распада материнских изотопов для применения их, в принципе, в любое время, что особенно важно в случае короткоживущих дочерних PH. Ниже приведён перечень некоторых циклотронных, реакторных и генераторных (подчёркнуты чертой) PH, которые в той или иной степени находят применение в ядерной медицине. [c.329]

Как известно, при действии нейтронного облучения в реакторе могут иметь место следующие ядерные процессы простой радиационный захват п, 7) радиационный захват с последующим р-распадом полученного промежуточного короткоживущего изотопа и образованием радиоактивного изотопа элемента, соседнего с облучаемым элементом мишени реакции с изменением атомного номера ядра, неспособного к делению [( , р) и (л, а)]. [c.670]

Процесс производства изотопных продуктов включает в себя три последовательные стадии 1) нейтронное облучение материала мишени в ядерном реакторе, 2) отделение радиоактивного изотопа в его первоначальной химической форме от посторонних веществ, 3) перевод изотопа из первоначального в требуемое химическое соединение, которое нельзя пометить путем прямого облучения. [c.673]

Облучение заряженными частицами на циклотроне, по сравнению с нейтронным облучением в реакторе, дает большее число побочных ядерных процессов, создающих изотопы, которые являются радиоактивными загрязнениями. Источниками подобных загрязнений служат нейтроны или другие вторичные частицы, получаемые в результате бомбардировки вещества мишени. Нейтроны возникают с большим или меньшим выходом при облучении любой мишени дейтонами согласно реакции к, п), а также при облучении другими заряженными частицами. Энергии возникающих нейтронов варьируют в широких пределах от тепловых до энергий 15—20 Мэв (при бомбардировке трития, лития, бериллия и других легких ядер). Нейтроны такого большого интервала энергий могут вызывать не только реакции (п, 7), но и п, р), п, 2п), а в ряде ядер и (и,а). [c.721]

Получение радиоактивных изотопов по ядерным реакциям осуществляется облучением мишеней в ядерном реакторе нейтронами и на ускорителях (циклотрон, бетатрон, линейный ускоритель, нейтронный генератор) дейтронами, протонами, а-частицами, нейтронами, фотонами или ядрами легких элементов (кислород, азот, углерод и т. п.). [c.233]

Ве. При облучении в ядерном реакторе нейтронами лития идет реакция Li(n, а) Н и затем 2п) Ве. Мишень растворяют в [c.239]

При реакции (с , р) в бомбардируемое ядро проникает только нейтрон. При малой энергии дейтронов для большинства ядер имеет место только эта реакция. Она почти не сопровождается побочными процессами и поэтому дает более чистый продукт, чем другие процессы взаимодействия ядер с заряженными частицами. Вследствие небольших размеров пучка бомбардирующих частиц и торможения дейтронов в материале мишени облучению подвергают небольшое количество чистого элемента или соединения простого состава окиси, галогенида и т. п. Процесс бомбардировки заряженными частицами не может быть таким продолжительным, как облучение нейтронным источником или облучение в ядерном реакторе. [c.220]

Радиоактивные вещества. Облученная в ядерном реакторе мишень Те или ТеОа (должен быть известен поток нейтронов Рй и время облучения). [c.239]

Выбор нейтронного источника для получения необходимого изотопа производят с учетом эффективного сечения ядерной реакции. Облучение мишеней для решения задач а, б, л, м, н можно производить в ядерном реакторе, на циклотроне и с помощью радий-бериллиевого или полоний-бериллиевого источника облучение мишеней для решения задач в, е, ж, з, и, к следует производить на циклотроне или в ядерном реакторе облучение мишеней для решения задач г, д необходимо вести в ядерном реакторе. [c.250]

Большинство радиоактивных изотопов в настоящее время готовят посредством облучения природных элементов нейтронами в ядерном реакторе. Меньшее значение имеет получение изотопов путем бомбардировки мишеней заряженнымп частицамп при помощи ускорителей того или иного типа. К этому методу прибегают в основном для производства таких изотопов, которые не образуются в реакторе. [c.9]

Изотопы, атом, валентность.Природный У. состоит из смеси стабильных изотопов С (98,892%) и С (1,108%). В атмосфере в количестве ок. 2-10 ° вес. % присутствует также радиоактивный изотоп С (Тч = = 5,6-10 лет, Р), к-рый постоянно образуется в верхних слоях атмосферы при действии нейтронов космич. излучения на изотоп азота N1 по реакции N1 (п,р) С и участвует в круговороте У. Определение уд. активности С1 в углеродсодержащих остатках биогенного происхождения позволяет судить об их возрасте (см. Возраст геологический абсолютный). С является также одним из наиболее широко применяемых изотопных индикаторов. Искусственно Сполучают длительным облучением азотсодержащих мишеней [обычно ВезКа или Са(КОз)2] мощным потоком нейтронов в ядерном реакторе. После облучения вещество мишеней переводят с помощью химич. операций в Ba Oз И.1И Ка2С1 0з. В меньшей степени в качестве изотопного индикатора используется С . Получен также ряд короткоживущих радиоактивных изотопов У., не имеющих практич. значения (см. Изотопы). Сечение захвата тепловых нейтронов атомом У. 0,0045 барн. [c.153]

P5(n,f). Мишень Na lOg. Вследствие большого периода полураспада СРв практически может быть получен только облучением хлора нейтронами в ядерном реакторе. В качестве мишени целесообразно применять Na lOg, из которого можно выделить радиоактивный хлор в виде хлористого серебра. 06- [c.29]

Изотоп Вк образуется в ядерных реакторах при длительном интенсивном облучении нейтронами плутониевых или кюриевых мишеней в результате многократного захвата нейтронов. Этим путем в США получают ок. 20 мг Вк в год. Изотоп Вк образуется при бомбардировке кюриевых мишеней а-частицами, ускоренными на циклотроне. Выделение Б. из материалов облученных мишеней включает отделение Ат осаждение Ст, Вк, РЗЭ, Ри и остаточного кол-ва Аш в виде фторидов превращение фторидов в гидроксиды растворение и перевод гидроксидов в хлораты хроматографич. разделение хлоратов на катионите с использованием в кач-ве элюентов р-ров цитрата аммония, молочной или а-гидроксиизомасляной к-т. Применяют метод, включающий растворение гидроксидов в [c.283]

Получение. Изотопы Ф. получают облучением мишеней из Th, и или Pu на циклотроне ускоренными ионами Ne, О или С, а также при облучении смеси изотопов Pu, m или f в ядерном реакторе нейтронами. В наиб, кол-вах (ок. 10 атомов в год) получают Fm. При оптимальных условиях из 1 г f можно получить неск. микрофаммов Fin. [c.84]

В потоках нейтронов были получены все трансурановые элементы вплоть до фермия, в том числе и плутоний — металл, во много раз более дорогой и нужный, чем золото. Но для синтеза эле1Л1ента Л 101 нейтронный метод был неприменим. Этим методом элемент № 101 можпо было бы получать из фермия, но в 1955 г. о мишени, сделанной из элемента № 100, можно было только мечтать. Даже более доступного и легкого эйнштейния (изотоп удалось наскрести только несколько миллиардов атомов — количество невидимое и почти невесомое. Пополнения сырьевых запасов ждать было неоткуда в ядерных реакторах эйнштейцин-253 накапливается очень медленно. [c.447]

Наиболее долгоживущие — альфа-радцоактпвный изотоп 24 вк и бета-радиоактивны изотоп Вк с периодами полураспада соответственно 1380 и 314 дней. Единственным изотопом, к-рый удается получать в весовых количествах в ядерных реакторах при длительном (в течение нескольких лет) облучении плутония нейтронами, является изотоп sJSBk. Изотоп 2 7Вк получают при облучении кюриевых мишеней ускоренными альфа-частицами. Металлический Б. существует в двух модификациях гранецентрированной кубической структуре с периодом решетки а = 4,997 0,004 А и двойной гексагональной структуре плотной упаковки, подобной структуре альфа-лантана, с периодами решетки [c.136]

Технеций может быть получен в заметных количествах как побочный продукт в ядерных реакторах. Исходным сырьем для получения технеция являются отходы переработки ядерного юрючего или молибденовые мишени, облученные нейтронами на реакторе или протонами и дейтронами на циклотроне. Для отделения технеция от сопутствующих элементов применяют химико-металлургические методы. Металлический порошок технеция получают восстановлением солей (гептасульфнда технеция или пертехната аммония) водородом. В компактном виде технеций получают методами порошковой металлургии или плавкой, а изделия из него (прутки, проволока, лента, фольга) — методами пластической деформации. [c.447]

Атомный номер 100, атомная масса 257 а. е. м, ионный радиус Ре + 0,097 нм. Электронное строение наружных оболочек атома 5 . Степень окисления +2 и, наиболее часто встречающаяся +3. Потенциалы ионизации / (эВ) 6,7 12,5 22,5. Стабильных изотопов не имеет. Известно существование изотопов с массовыми числами от 244 до 258. В заметном количестве изотопы пока не выделены, и поэтому все исследования проводили с его бесконечно малыми концентрациями. Установлено, что наиболее устойчив изотоп 257рт (период полураспада 100,5 сут) однако, получение его в ядерных реакторах, несмотря на большую плотность нейтронного потока, крайне огртничено, поскольку требует множества последовательных операций захвата нейтронов. Помимо уже упоминавшегося изотопа Рт, есть сведения о су. ществовании спонтанно делящегося изотопа Рт с периодном полураспада 1,5 с. Восстановительный потенциал реакции Рт ++е->-Рт + относительно нормального водородного потенциала равен 1,1 0,2 В. Мишени изотопа Рт используют в исследовательских работах в области ядерной физики, в частности, для синтеза и изучения свойств более тяжелых изотопов фермия. [c.636]

В активиационном анализе используют ядерные реакции на элементарных частицах или у-квантах высокой энергии, получаемых в ядерном реакторе или на ускорителе. Правильный выбор ядерной реакции позволяет уменьшить или исключить побочные ядерные процессы и получить изотопы с нужными характеристиками излучения и тем самым добиться большей чувствительности активационного анализа. На рис. 47 приведена диаграмма ядерных процессов, на основе которой можно предсказать, какие изотопы будут возникать в результате различных ядерных реакций. Например, ядро-мишень с массой М (квадрат 6) после захвата нейтрона превратится в следующий по порядку более тяжелый изотоп со всеми ядерными свойствами квадрата 7 или при ядерной реакции, которая сопровождается [c.198]

Активность продукта ядерной реакции при бомбардировке заряженными частицами на циклотрЬне в случае тонких мишеней определяется выражением (2-18), как и при нейтронном облучении в реакторе [c.715]

Практически i получают в циклотроне и в урановом ядерном реакторе по реакции (п, р) из азота. Эта реакция идет с медленными нейтронами мишенью служит азотнокислый аммоний, который вводится внутрь ядерного реактора (яишенью может служить также азотнокислый кальций). Он должен быть свободен от примесей карбоната. [c.260]

Возникает, однако, вопрос, каковы реальные пути получения этих наиболее долгоживупщх изотопов. Сейчас используется три основных варианта синтеза и накопления изотопов далеких заурановых элементов — ядерные реакции под действием тяжелых многозарядных ионов, длительное облучение плутония в ядерных реакторах, облучение урана мощными нейтронными потоками при ядерных взрывах. Первым способом были впервые получены элемент № 102 и лоуренсий, третьим — эйнштейний и фермий. Облучение плутония в ядерных реакторах привело в свое время к открытию америция. Анализ этого пути приводит к выводу, что он перспективен главным образом для накопления относительно больших количеств различных изотопов, но уже исчерпал себя в открытии новых элементов — здесь не удастся продвинуться дальше изотопа 102 или 102 и, во всяком случае, дальше 102 . Вместе с тем этот метод может дать возможность получения таких изотопов, которые затем послужат основой мишеней для бомбардировки тяжелыми ионами или а-частицами. Напомним, что бомбардировка а-ча- [c.304]

При облучении 50 мг двуокиси урана в ядерном реакторе потоком нейтронов 8 частица сек см" ) в течение 1 сугок в мишени к концу облучения, накапливается 4 мкюри Np у-активность мишени к концу облучения составляет 150 мг-экв Ra и через двое суток после конца облучения 50 мг-экв Ra. Поэтому мишень после облучения обычно оставляют на 1—2 суток для распада короткоживущих продуктов деления ( высвечивают ) и затем уже выделяют Np. Контроль за радиохимической чистотой проводят измерением ,v- neKTpoB и Тч,. [c.400]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология