Сечение активации реакций ядерной

Подсчитаем абсолютную активность Fe, которая получается при облучении в течение суток 0,5 г хлорида кобальта в ядерном реакторе с потоком нейтронов деления нейтрон/см сек. Сечение активации реакции Со (п, j3) Fe на нейтронах деления равно [c.248]

К первой группе относятся наиболее распространенный нейтронно-активационный метод и фотонейтронный, основанный на реакции (у, п), практически не используемый вследствие относительно малого значения сечения активации. К этой же группе может быть отнесен также пока не используемый метод, основанный на реакции d, р). Б процессе протекания ядерных реакций происходит образование радиоизотопов рения, некоторые свойства которых приведены в табл. 23. В работах [1205, 1353] описаны у-спектры изотопов Ве и Ве. [c.168]

В промышленных масштабах изотоп Р получают в ядерных реакторах нейтронным облучением красного фосфора или фосфорного ангидрида. Сечение активации реакции Р (п, у) Р составляет 0,23 барна. Получающиеся изотопы имеют удельную активность порядка [c.89]

Если сечение активации данной ядерной реакции не очень велико и можно пренебречь уменьшением потока частиц внутри мишени, то экспоненту в первых скобках формулы (8.1) можно разложить в ряд. Используя только два первых члена разложения, получаем [c.222]

СЕЧЕНИЕ АКТИВАЦИИ —величина, показывающая вероятность образования радиоактивных изотопов при взаимодействии ядерных частиц (нейтронов, протонов, а-частиц) с атомными ядрами. Обозначается буквой а. Практически наиболее важны реакции радиационного захвата нейтронов и соответствующая им величина — сечение захвата нейтронов эти реакции приводят к образованию радиоактивного изотопа элемента, массовое число которого на единицу больше, чем у изотопа, претерпевшего превращение. Во многих случаях при захвате нейтронов тем же самым изотопом наблюдается образование ядерных изомеров, отличающихся друг от друга периодами полураспада. [c.226]

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]

Ядерная реакция активации меди Си (п, у) Си содержание Си в естественной смеси 69,1%. Изотоп Сц имеет период полураспада 12,8 ч. Чувствительность измерений 100 распадов/мин поток нейтронов 10 2 нейтр/см -сек сечение активации 4,3 барна. [c.180]

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]

Выгодные ядерные характеристики радионуклидов натрия (табл. 47), 100%-ное содержание Ка в природной смеси, достаточно высокое сечение активации для медленных нейтронов обусловливают высокую чувствительность активационного определения натрия даже при малых временах облучения. Следует, однако, иметь в виду, что при использовании ядерной реакции (п, у) немедленной регистрации 2 Ка по 7-пикам с энергией 1,368 и 2,754 МэВ мешают соответственно с периодом полураспада 1,827 ч и энергией -излучения [c.138]

МэВ и Мп (Г1,2 = 2,578 ч, Еу = 2,657 МэВ). Поэтому обычно рекомендуется измерять радиоактивность Ка через 10—15 ч после активации, когда распадутся короткоживущие радионуклиды. При использовании в активационном анализе быстрых нейтронов необходимо учитывать вклад параллельно протекающих ядерных реакций Mg(n, р) Ка и А1(м, а) Ка в образование радионуклида Ка сечение этих реакций — 1,2-10 и 0,56-10 барн соответственно. Экспериментальное изучение мешающего влияния пороговых ядерных реакций на активационное определение натрия в Mg и А1 с использованием реакции (п, у) показало, что степень влияния зависит от доли быстрых нейтронов в общем нейтронном потоке [442]. [c.139]

Масса изотопа Au равна 197,029181 + 0,000120 [172] (определена масс-спектрографическим методом) 197,028470+0,003000 [1503] (определена по данным ядерных реакций). Атомные сечения активации Au равны 98,0 барн, Au 35000 барн [185] сечение захвата тепловых нейтронов изотопом Au равно (2,3 0,7)-10 барн [175] Некоторые константы для изотопов золота приведены в табл. 2. [c.7]

К достоинствам этой реакции следует отнести высокие сечения активации, малую вероятность протекания конкурирующих ядерных процессов и возможность облучения больших масс вещества. [c.23]

Ввиду существования куло-новского потенциального барьера для проникновения заряженных частиц в ядро, сечение активации о, характеризующее вероятность ядерной реакции, является весьма чувствительной функцией энергии бомбардирующих частиц Е. Кривые зависимости выходов от энергии бомбардирующих частиц имеют специфический вид для каждой ядерной реакции. Такие кривые для реакций Ва (й , п)Ьа , Ва (й, 2п)Ьа и Ва (й, Зп)Ьа приведены на рис. 5. [c.30]

По мере прохождения пучка бомбардирующих частиц через толстую мишень (практически достаточна толщина 0,01—0, мм) заметно изменяются энергия и число частиц. Кривые выхода радиоактивных изотопов в этом случае не имеют максимума при Стах, как ЭТОГО требует формула (2-18). Зависимость выхода ядерной реакции от энергии представляется кривой, которая имеет вид экспоненты, переходящей в прямую, параллельную оси абсцисс, при достаточно больших Е. ан- Приблизительное постоянство удельной активности при больших Е оп объясняется тем, что глубина проникновения бомбардирующих частиц в мишень непрерывно растет с увеличением ош при этом рост выхода вследствие активации атомов из более глубоких слоев мишени приблизительно компенсирует падение выхода вследствие уменьшения эффективного сечения данной реакции. [c.716]

При вычислении выходов радиоактивных изотопов по форму лам (8.1) и (8.2) необходимо знать поток частиц или Р ), значение к и сечение ядерной реакции. Поток (/ о или Р ) обычно известен для данного источника ядерных частиц, а сечение активации ядерной реакции, вызванной нейтронами, берут из литературных данных. В Приложениях (8, 10) приведены значения сечения активации ядерной реакции (л, у), вызванной медленными нейтронами, и реакций п, р) и (п, у), вызванной нейтронами деления в гетерогенном графит-урановом реакторе. [c.222]

Для проведения количественного активационного анализа используют то обстоятельство, что активность а образца, подвергнутого активации, зависит от числа ядер Ло исходного изотопа, который участвует в ядерной реакции. Уравнения, связывающие активность образца, поток падающих частиц, эффективное сечение ядер- [c.222]

В ядерных процессах эффективные сечения часто имеют порядок 10 см на 1 ядро такая единица получила название барн . Экспериментальные значения полных эффективных сечений получаются путем измерения поглощения пучка в веществе. С другой стороны, эффективные сечения индивидуальных реакций часто, определяются путем испытания активности, вызываемой в образце пучком известной интенсивности. С помощью такого метода активации можно отличить не только различные реакции с одним и тем же ядром, но и степень участия различных сортов ядер или различных изотопов. Методы измерения эффективных сечений для медленных нейтронов будут освещены в п. 9. [c.35]

Однако определение нек-рых элементов Р. а. на медленных нейтронах может встречать значительные трудности. Такими трудностями могут быть очень малые или очень большие периоды полураспада образующихся радиоизотопов, излучение сравнительно мягких рентгеновских лучей или электронов и у-лучей низкой энергии, что вызывает большие осложнения при регистрации этих излучений, наконец, слишком малое сечение активации. Поэтому метод определения легких элементов от Н до Ке, а также Mg, 8, Т1, Ке, КЬ, Т1, РЬ, В1 с помощью активации тепловыми нейтронами малопригоден. Для определения указанных элемеитов могут использоваться другие ядерные реакции, В первую очередь это реакции, идущие на быстрых нейтронах [c.224]

Радиоактивационный анализ, заключающийся в облучении исследуемого образца медленными нейтронами и последующем измерении излучения радиоактивных изотопов, образующихся в результате ядерных реакций, несомненно, имеет большое будущее. За последние годы опубликованы работы, посвященные применению этого метода для определения малых примесей в различных материалах p ]. В частности, оказалось возможным определять весьма малые количества (—10 ° г) европия и диспрозия, имеющих изотопы с большим сечением активации. Но, рассматривая возможность применения этого метода для решения данной специфической задачи, необходимо указать на следующие его особенности. [c.471]

Источником тепловых нейтронов служит также Ро-Ве-нейтрон-ный источник [594], ядерная реакция Ве (у, л) Ве [И 12]. Описан метод одновременного определения алюминия и кремния в рудах, основанный на различии их сечений активации по отношению к медленным и быстрым нейтронам [1711 использована ядерная реакция Л1 п, р) Mg При использовании ядерной реакции А1 (п, ) Ыа образец облучают 1,5 часа при потоке 5-10" нейтрон-см /сек. Активность измеряют через 2 часа после облучения, т. е. после распада короткоживущих изотопов А1 и Мд Определению алюминия не мешают магний и железо. Относительная ошибка метода 5% [1234]. [c.147]

Выходы изотопов для важнейших ядерных реакций с дейтронами и а-частицами, а также сечения активации п,7 реакций на тепловых нейтронах (2200 м сек) [79,80] [c.52]

Сечения активации для множества ядерных реакций под действием нейтронов различных энергий. [c.532]

Тормозное излучение неизбежно возникает также при облучении объектов ускоренными электронами вследствие радиационных потерь в фольге выходного окна ускорителя и в самом облучаемом веществе. Несмотря на то что поток излучения в этом случае значительно ниже, чем для мишеней из вещества с большим атомным номером, все же основная часть активности обусловливается тормозным излучением. Было показано [48], что при облучении полистирола электронами с энергией 23—30 Мэе 90% наведенной активности обусловлено реакцией (yyn) и только 10%—реакцией (е, п) так как сечение последней реакции на два порядка ниже первой. Активацией атомов облучаемых систем в результате других ядерных реакций типа (y, р) (y, d) (у, а) т. п. можно пренебречь, поскольку сечение этих реакций значительно ниже сечения реакций (y, п) к тому же по ним образуются главным образом стабильные изотопы Г49]. [c.21]

Для элементов, которые нельзя или затруднительно определить путем активации тепловыми нейтронами, используют быстрые нейтроны, поскольку разнообразие ядерных реакций, протекающих под действием нейтронов с энергией более 14 МэВ, позволяет подобрать подходящие условия для получения информации практически о любом элементе (табл. 9.2 и 9.3). Сечения реакций п,р) и (и, а) имеют более высокие значения для легких атомов, и, как правило, не превышают десятых долей барна. Сечения реакций п,2п) растут с повышением атомного номера и для элементов с атомным номером выше 50 обычно составляют 1-2 барна. В таблице 9.2 приведены достигнутые пределы определения ряда элементов при облучении проб нейтронами с энергией 14,5 МэВ. Более полная и подробная информация о параметрах ядерных реакций и характеристика радионуклидов, образующихся под действием 14,5 МэВ и тепловых нейтронов, представлена в таблицах 9.3 и 9.4 соответственно. [c.6]

Для определения лёгких изотопов важное значение имеет реакция (п,р). Хотя сечение захвата для этой реакции суш,ественно меньше сечения радиационного захвата нейтронов, дочерние нуклиды часто оказываются более удобными для количественного определения материнских. Типичным примером является активация хлора. Природный хлор содержит два изотопа С1 (75,77 ат.%) и (24,23 ат. %). При облучении тепловыми нейтронами второй изотоп превраш,ается в С1, имеюш,ий период полураспада около 37 мин., что неудобно для определения. На ядрах первого радионуклида протекают три ядерные реакции [c.112]

В табл. 6 наряду с исходными стабильными изотопами отмечены и некоторые вторичные радиоизотопы, так как они имеют высокие сечения захвата нейтронов и для них существен эффект выгорания. Это значит, что эти ядра имеют заметную вероятность перехода в другие ядра не только при радиоактивном распаде, но и путем вступления в ядерную реакцию с нейтрона.ми. Примером может служить активация золота [c.91]

Если сечение желаемой реакции п, р) или п, а) отсутствует в таблице, приведенной в приложении, то можно воспользоваться, например, полуэмпирическнм методом Юза. В качестве примера применения метода Юза рассмотрим метод нахождения сечения активации реакции Со(п, р) Ре, вызванной нейтронами деления. Сначала вычислим тепловой эффект ядерной реакции С, который в атомных единицах массы (а.е. м.) равен сумме разностей масс бэре и Со и нейтрона и протона (см. Приложение 3) [c.223]

Важным фактором, характеризующим чувствительность активационного анализа, является величина сечения активации данной ядерной реакции. По тепловым нейтронам эти величины для изотопов различных элементов, в том числе и молибдена, приводят Мейнке и Мэддок [67]. [c.172]

Активационный метод — одни нз наиболее чувствительных методов определения ряда элементов. Он основан на образовании радиоизотопов в ре.зультате ядерных реакций между бомбардирующими частицами и стабильными изотопами определяемого. элемента. Высокая чувствительность, селективность, отсутствие влияния загрязнений от реактивов делает этот метод особенно пригодным для определения следов примесей в чистых веществах и природных объектах. Преимущества этрго метода заключаются также в возможности анализа без разложения пробы. Среди методов активации широкое практическое применение нашло облучение тепловыми нейтронами. Для этого метода характерна высокая чувствительность. Выгодные ядерные характеристики радиоактивных изотопов марганца, 100%-ная распространенность изотопа в естественной смеси, высокое сечение активации (табл. 15) дают возможность определять его с большой чувствительностью очностью и воспроизводимостью даже при коротком облучении. [c.87]

ДЛЯ определения содержания хрома нашел метод активации тепловыми нейтронами. В табл. 13 приведены ядерно-физические свойства изотопов хрома и сечения реакций на нейтронах [42]. При нейтронно-активационном анализе с использованием ядер-ных реакторов хром определяют по реакции (п, y) r. Конкурирующей реакцией является Ре (п, а) Сг, однако вследствие значительно более низкого сечения данной реакции (б 100 мбарн) и низкой распространенности изотопа Ре (5,84%) ее вклад несуществен. Так, при анализе горных пород он составляет 0,1—0,2% от содержания в них хрома [642]. Анализ железных метеоритов (—92% Ре) показывает, что при двухнедельном облучении потоком 1,4 10 нейтр1 см -сек) вклад указанной реакции составляет всего лишь 1-10 г/г [1051]. При анализе свинца высокой чистоты найдено, что 3,5-10 г железа будут давать такую же активность, как и 3 10 г Сг (предел обнаружения) [63], Радиохимические методы. При радиохимическом анализе облученных мишеней используют различные наиболее селективные способы разделения и очистки фракций определяемых элементов [239]. Широкое внедрение гамма-спектрометрической техники (см., например, [224, 235, 904]) позволяет существенно сократить, число операций очистки выделяемых фракций. Во многих случаях производят только групповое разделение или отделение элемента основы [95, 175, 618, 1066]. Этому способствует и то обстоятельство, что активность Сг, имеющего большое время жизни (см. табл. 13), обычно измеряют через 2 и более дней после конца облучения, когда все короткоживущие радиоизотопы уже распались. В табл. 14 приведены некоторые примеры радиохимических вариантов нейтронно-активационного определения хрома в различных объектах. Очень часто используют экстракционные методы. Для примера приведем методику нейтронно-активационного определения микропримесей Сг, Мп, Со, N1, Си и 2п в арсениде галлия высокой чистоты [531]. [c.100]

Среди других методов количественного определения микропримесей важное место занял активационный анализ. Метод основан на облучении исследуемых веществ Нейтронами или заряженными частицами и возникновении в результате ядерно-хнмических реакций радиоактивных изотопов искомого элемента. Активность образующегося радиактивноТо изотопа пропорциональна концентрации определяемого элемента в образце. Часто количественное определение элемента производят не расчетным методом, а сравнением активности изотопа с активностью эталона. Активационный анализ незаменим и широко применяется для одновременного определения нескольких примесей, присутствующих в анализируемом веществе. Чувствительность метода зависит от интенсивности потока бомбардирующих частиц и сечения активации определяемого элемента. Поэтому очень высокая чувствительность достигается при бомбардировке нейтронами, получаемыми в ядерных реакторах с высокими плотностями потока. Обычные Ка-Ве-источники с малой плотностью нейтронного излучения снижают чувствительность и могут применяться для определения элементов, обладающих большим сечением захвата нейтронов, например, некоторых редкоземельных элементов, платиновых металлов и др. [c.89]

Анализ показывает, что из 84 стабильных и долгоживущих естественных радиоактивных (и и ТЬ) элементов с помощью активации тепловыми нейтронами сравнительно просто и с высокой чувствительностью можно обнаружить и количественно определить 74 элемента. Вследствие неблагоприятного сочетания ряда факторов активационный анализ на тепловых нейтронах мало пригоден для 10 самых легких элементов (Н, Не, Ы, Ве, В, С, N. О, Р, Ые). Эти элементы, кроме Ы и В, имеют весьма низкие сечения активации тепловыми нейтронами (часто менее 1 мбарн), очень короткие (О, Р, М, N6, В) или большие (Ь1, Н, Не, С, Ве) периоды полураспада образующихся радиоактивных изотопов и часто малое содержание активируюш,егося изотопа в естественной смеси. Правда, облучение тепловыми нейтронами используется для определения Ь и В, однако это требует применения специальных методов регистрации радиоактивных излучений (вторичные ядерные реакции, фотопластинки, полупроводниковые счетчики и т. д.). [c.65]

Чаще всего термин сечение активации адекватен термину эффективное попереченое сечение или просто сечение данной ядерной реакции. Сечение реакции характеризует вероятность протекания данной ядерной реакции. Часто сечение ядерных реакций выражают в барнах (1 барн=Ю- смуатом). [c.221]

По первому способу применяются ядерные реакции типа (л, т). приводящие к образованию радиоактивных изотопов. После облучения анализируемого вещества стандартной дозой медленных нейтронов анализируют наведенную радиоактивность (интенсивность, вид и энергию излучения), по которой судят о составе вещества. Этот способ, называемый активационным анализом можно эффективно использовать для выборочного определения содержания микропримесей элементов, обладающих большим поперечным сечением активации (кобальт, золото, марганец, редкоземельные элементы и др.). Для непрерывного автоматического контроля состава вещества данный способ мало пригоден так как для получения наведенной активности продуктов реакции (/г, у), достаточной для надежного измерения, необходимы интенсивные нейтронные потоки (10 нейтр/см -сек и выше), а сам анализируемый технологический продукт становится более или менее радиоактивным. [c.145]

Эта проблема имеет большое практическое значение. Известно, что нейтронный и фотоактивационный методы не дают ее полного решения, тогда как активационный анализ на заряженных частицах как раз наиболее благоприятен для определения именно легких элементов [26]. При этом важную роль играет ряд моментов. Здесь и возможность выбора удобного канала ядерной реакции, и благоприятные характеристики схем распада продуктов активации. Пороги ядерных реакций на легких элементах низки, поэтому, ограничив энергию заряженных частиц, можно избежать активации средних и тяжелых элементов. Сечения многих реакций достаточно велики. [c.145]

Сегодня квантовая химия позволяет с высокой точностью вычислять равновесные межъядерные расстояния и валентные углы, барьеры внутреннего вращения, энергии образования и энергии диссоциации, частоты и вероятности переходов под влиянием электромагнитного излучения в весьма широком диапазоне длин волн (от рентгеноэлектронных спектров до спектров ЯМР), энергии активации, сечения и константы скорости простейших химических реакций. В ходе квантовохимических расчетов для многих молекул было обнаружено, с одной стороны, существование значительного числа минимумов на потенциальных поверхностях, разделенных часто невысокими барьерами (нежесткие молекулы), была установлена высокая чувствительность электронного распределения к изменениям ядерной конфигурации, а с другой стороны, были подтверждены и постулируемые классической теорией возможности переноса локальных характеристик отдельных фрагментов молекул в рядах родственных соединений и т.п. Квантовая химия значительно облегчает интерпретацию различных экспериментальных спектров. [c.5]

Нейтронно-активационный анализ (ЫАА). Активационное определение брома выполняют с применением тепловых, надтепло-вых и быстрых нейтронов. Учитывая большие плотности потока активирующих частиц в современных реакторах (10 —10 нейтрон/см -сек) и относительно большие сечения реакций с участием изотопов брома, для его определения в различных материалах в основном используют тепловые и надтепловые нейтроны. В зависимости от временного режима активации анализ ведут по изотопам 8ogj. 82gj, ядерные характеристики и реакции образования которых приведены в главе I. Изотоп в Вг определяют по пику рентгеновского излучения с энергией 0,01163 Мэв, изотоп Вг — по 7-пику с энергией 0,617 Мэв и Вг ( Вг) — по 7-пикам с энергиями 1,04 0,780, 0,618 и 0,544 Мэв (или одному из этих пиков). В соответствии со значениями периодов полураспада перечисленных изотопов время облучения нейтронами по наиболее короткоживущему Вг составляет 1—2 мин., время охлаждения — несколько минут [87, 942]. Определение брома по активности "Вг ведут после 3 мин. облучения в реакторе и 2 час. охлаждения [505, 831]. Продолжительность облучения в методах, основанных на измерении активности самого долгоживущего Вг, зависит от ряда параметров и варьирует в пределах от 30 мин. до 48 час., время охлаждения — от 14 до 170 час. [87, 303, 785, [c.154]

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]

Чувствительность анализа посредством нейтронной активации зависит от интенсивности активирующего источника, от способности определяемого элемента к захвату нейтронов (называемому сечением захвата нейтронов) и от периода, полураспада, образовавшихся изотопов. Если для активации можно применить котел, в котором осуществляется цепная реакция, то в благоприятных случаях можно обнаружить такое малое количество элемента, как 10 ° г. При употреблении менее мощных источников нейтронов метод ограничивается только теми элементами, которые имеют благоприятные ядерные свойства. Например, источник нейтронов, состоящий из смеси 25 мг радия и 250 мг бериллия [17], имеющий интенсивность излучения около 100 нейтр на 1 см в 1 сек, способен активировать только КЬ, А , 1п, 1г и Ву, однако ои может служить удобным и точным методом определени-я этих элементов даже в следовых количествах. [c.222]

Наиболее важным источником получения заряженных частиц (а, р) для активационного анализа является циклотрон. Чтобы дать представление о потоках быстрых ядерных частиц, которые удается получить с помощью циклотрона, укажем, что пучок протонов или дейтонов силой в 1 мка соответствует потоку в 6,3 X ионов в секунду, а между тем в современных циклотронах с постоянной частотой сила тока порой достигает нескольких сот микроампер. Циклотрон является незаменимым источником для активации лeгкиx элементов (г<Ю) вследствие малых сечений реакций этих элементов по отношению к нейтронной активации. Кроме того, следует учитывать, что при поглощении нейтронов легкими ядрами в большинстве случаев образуются короткожй вущие изотопы, что в значительной степени ограничивает возможности проведения химических операций. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология