Ядерные под действием дейтронов

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]

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]

Б. Ядерные реакции под действием дейтронов [c.250]

Б. Ядерные реакции под действием заряженных частиц (протонов, дейтронов, а-частиц) [c.224]

Однако из литературных данных известно, что физические дефекты, созданные в твердом веществе путем облучения, в ряде случаев оказываются неожиданно стойкими даже при высоких температурах. Так, семидневное облучение металлов, например меди или золота, в ядерном реакторе (Ок-Ридж) вызывало [33] вытеснение из решетки приблизительно 0,001% атомов. Для такого вытеснения требуется около 25 эв, что является величиной, до известной степени типичной для металлов с подобной кристаллической структурой. Вызванное облучением увеличение удельного сопротивления на 80—90% исчезало в результате отжига, который происходил уже при температурах ниже комнатной. Однако увеличение объема меди, вызванное-бомбардировкой дейтронами, даже при 400° С исчезало в результате отжига лишь на 20%. Следовательно, не все действия радиоактивного излучения удается устранить простым нагревом. [c.121]

Было найдено, что ПВС деструктируется при облучении как на воздухе, так и в вакууме, причем деструкция сопровождается образованием карбонильных групп [3331. В другой работе [334] было определено значение Ед = 110 эв нри облучении ПВС на воздухе и установлено, что каждому акту расщепления макромолекулы отвечает образование приблизительно одной карбонильной и одной карбоксильной групп. При образовании этих групп наличие кислорода не имеет большого значения. Облучение ПВС у-лучами в вакууме дало значение Ед = 100 эв, причем в этом случае на каждый разрыв макромолекулы образовывалось соответственно 0,3 и 0,4 карбонильных и карбоксильных групп [335]. Данные, полученные в результате исследования спектров ядерного магнитного резонанса, показали, что под действием дейтронов и у -излучения в ПВС наряду с процессами деструкции протекают также и реакции сшивания [336]. Аналогичные результаты были получены и при облучении ПВС нейтронами [337]. [c.118]

Исследование ядерных реакций под действием дейтронов показало, что реакция d, р) имеет обычно более низкий порог, чем остальные реакции. Это обусловлено особым характером взаимодействия дейтронов с ядрами. При приближении к ядру дейтрон попадает в его кулоновское поле, которое, не действуя на нейтрон, отталкивает протон. А так как расстояние между нуклонами в дейтроне велико, то нейтрон может проникнуть в ядро раньше, чем протон преодолеет потенциальный барьер. При этом произойдет развал дейтрона, и если дейтрон имел небольшую энергию, то протон из-за кулоновского отталкивания не сможет [c.109]

Получение потоков заряженных частиц осуществляется в различного типа ускорителях. При этом с помощью ускорителей могут быть осуществлены самые разнообразные ядерные реакции и получены радиоактивные изотопы большинства химических элементов. Все реакции с заряженными частицами являются пороговыми. Сечение реакций является функцией энергии частиц. В циклотроне в качестве бомбардирующих частиц используют а-частицы, протоны, дейтроны, в специальных циклотронах — ионы более тяжелых элементов с, Ю, и др. В зависимости от рода бомбардирующих частиц и их энергии могут протекать реакции а, п а,р-, р,щ р,а с1,п й,р й,а С,Хп и т. п. В результате действия дейтронов на литиевую или бериллиевую мишень в циклотроне получают потоки быстрых нейтронов, которые вызывают реакции п, р п, а и п, 2п. В бетатроне в результате торможения потока быстрых электронов образуется поток фотонов высокой энергии, под действием которых может протекать реакция у, [c.241]

Нейтроны образуются исключительно в результате ядерных реакций. Основными источниками нейтронов являются деление ядер в реакторе, реакция В (й, п) Не и другие аналогичные реакции, протекающие под действием дейтронов и протонов. Для [c.171]

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]

Применение. В.— в химической промышленности для производства аммиака, метилового и других спиртов, а также различных продуктов, синтезируемых из В. и СО. В. применяется для гидрогенизации твердого и жидкого топлив, для гидроочистки нефтепродуктов, жиров, углей и смол, в процессах сварки и резки металлов, в биотехнических процессах микробиологического синтеза. В атомной промышленности нашли широкое применение изотопы В.— дейтерий и тритий тяжелая вода служит замедлителем нейтронов и теплоносителем в атомных реакторах. В. применяется в специальных термометрах, в электродах. Пероксид В. употребляют в процессах дезинфекции и стерилизации (обладает широким спектром антимикробного действия, спороцидностью, морозостойкостью, отсутствием запаха), в медицине, в консервной, пивоваренной промышленности, в качестве ракетного топлива, в химической промышленности для окисления кубовых красителей и производства перекисных соединений, в качестве отбеливателя. Оксид дейтерия применяют в ядерных реакторах как замедлитель нейтронов, как источник дейтронов (0+) для проведения ядерных и термоядерных реакций в научно-исследовательских целях. [c.16]

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]

Активационный анализ с применением заряженных частиц характеризуется тем, что для активации используются протоны которые вызывают реакции следующих типов (р, у), (р, п), р, 2п), (р, а), (р, й) и др. дейтроны, под действием которых возможны ядерные реакции ( , р), й, п), й, а), (й, 2 п), с1, t) и др. ядра трития ядра гелия-3 и а-частицы. Ограничением этих методов анализа нефтей, нефтепродуктов является необходимость эффективного теплоотвода от облучаемой пробы во время активации и то, что заряженные частицы не проникают глубоко в пробу. Анализ с активацией заряженными частицами позволяет получить низкий предел обнаружения для легких элементов. С наибольшей эффективностью этот метод можно использовать для исследования поверхностей и тонких слоев. Следует отметить также, что облучение заряженными частицами позволяет установить изотопный состав элемента в тонком слое или небольшом количестве вещества [302]. [c.85]

Ядерные реакции делятся на несколько типов в зависимости от рода бомбардирующих частиц. Возможны реакции под действием нейтронов, протонов, дейтронов (ядер дейтерия, ф, тритонов (ядер трития, /)> а-частиц и более тяжелых ядер, а также под действием у-квантов. [c.38]

ВЫХОД ИЗОТОПОВ для ВАЖНЕЙШИХ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОТОНОВ, ДЕЙТРОНОВ и а-ЧАСТИЦ [c.672]

Применяя частицы с очень большой энергией (200—400 Мэе), удается вызвать новые виды ядерных реакций. Так, ядра тяжелых атомов обнаружили способность дробиться на несколько крупных осколков. Такие процессы можно назвать реакциями расчленения ядра. Дейтроны, с очень большой энергией, пролетая вблизи ядра, могут под действием его разлагаться, причем один из составляюш,их дейтрон нуклонов (протон или нейтрон) захватывается ядром, а другой пролетает мимо реакция срыва). Было установлено, что частицы с очень большой энергией могут проходить сквозь атомные ядра, пронизывая их, [c.472]

В качестве бомбардирующих частиц можно также использовать ядра различных элементов, имеющих необходимую энергию. Практическое применение в активационном анализе к настоящему времени получили только ядра изотопов водорода и гелия протоны р, дейтроны с1, тритоны /, гелий-3 (Не ) и а-частицы. Под действием этих частиц облучаемые ядра испытывают многообразные ядерные превращения, специфичные для каждой бомбардирующей частицы. [c.97]

Для получения нейтронов с высокой энергией служат нейтронные генераторы, в которых используются ядерные реакции под действием заряженных частиц, чаще всего дейтронов (реакция й, п)] или протонов [реакция р, п)]. Наибольшее применение нашли реакции на дейтронах, так как они имеют высокие сечения уже при небольших энергиях дейтронов, равных 100—200 кэв, например [c.67]

Из Б. изготовляют окошечки рентгеновских трубок, используя его проницаемость для рентгеновских лучей. В. в смеси с препаратами радия служит источником нейтронов — Б. испускает нейтроны при действии а-частиц, у-лучей и дейтронов по ядерным реакциям Ве (а, n) i2 Ве (у, п) Ве Be (rf, п) Bi , Летучие соединения Б. и пыль, содержащая В. и ei O соединения, сильно токсичны. [c.212]

В настоящее время можно получить радиоактивные изотопы почти всех элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Для этого используют ядерные реакции под действием медленных и быстрых нейтронов, дейтронов, протонов, а-частиц и электромагнитного излучения бетатрона (кванты очень жесткого излучения). Некоторые радиоактивные изотопы можно выделить из продуктов деления урана или других тяжелых элементов (переработка ядерного горючего). [c.220]

Основным источником нептуния служат ядерные реакции с участием изотопов урана, протекающие под действием нейтронов, дейтронов или а-частиц. Наиболее важны в этом отношении реакции [c.300]

Синтез новых элементов. При бомбардировке атомных ядер положительно заряженными частицами (а-частицами, протонами, дейтронами и другими более тяжелыми ядрами) вероятность ядерной реакции очень мала. Положительно заряженная частица испытывает сильное отталкивание в силовом поле ядра, и для осуществления ядерной реакции нужно сообщить частице очень большую энергию. Кроме того, эффективность действия положительно заряженных частиц сильно снижается вследствие взаимодействия их с электронами, окружающими бомбардируемое ядро. [c.66]

Ядерные реакции возникают тогда, когда ядра взаимодействуют с элементарными частицами — нейтронами п, протонами р, дейтронами с , а-частицами, у-квантами или когда ядра взаимодействуют друг с другом. Для осуществления ядерной реакции бомбардирующая частица должна проникнуть в ядро мишени, где между нею и ядром действуют ядерные силы притяжения. Но чтобы бомбардирующая частица могла проникнуть в ядро, она должна преодолеть кулоновское поле ядра — потенциальный барьер, т. е. иметь энергию, превышающую кулоновское поле ядра. [c.472]

В настоящее время получено большое число таких радиоактивных изотопов существует лишь немного элементов, которые нельзя активировать таким способом. В частности, были получены изотопы элементов технеция и прометия, которые в природе не встречаются. Радиоактивные изотопы образуются при бомбардировке различными частицами, такими, как нейтроны ( г, или просто га), протоны ( Н, или р), а-частицы (гНе, или а), дейтроны (1Н, или с1), у-лучи и даже более тяжелые ядра. Так как нейтроны не имеют заряда, они не отталкиваются при приближении к ядрам, даже если их энергия очень мала (медленные, или тепловые, нейтроны). Следовательно, нейтроны очень эффективны для проведения ядерных превращений, и большинство искусственных радиоактивных изотопов получены при облучении иейтроиами в ядерном реакторе (рис. 5.16). Другие бомбардирующие частицы заряжены, и, для того чтобы преодолеть возникающие силы отталкивания, необходимо сообщить им очень высокие энергии. Этого достигают проведением бомбардировки в ускорителях, таких, как циклотроны. В них заряженные частицы движутся по круговым траекториям под действием магнитного поля, перпендикулярного плоскости траектории. Частицы таким образом многократно проходят через металлическую камеру (которой придают различную форму), несущую переменный электрический заряд. Частицы, проходящие через камеру с определенной фазой и угловой скоростью, ускоряются и постепенно приобретают энергию, во много раз превышающую энергию, соответствующую приложенному напряжению. Если магнитное поле постоянное и частота колебаний электрического заряда определенная, то скорость (т. е. энергия) частиц будет пропорциональна радиусу их круговой траектории. Типичный [c.160]

Часто пользуются сокращенными записями ядерных реакций в такой последовательности исходное ядро, скобка, действующая частица , выбрасываемая (вторичная) частица, скобка, получающееся ядро. В сокращенных записях обозначают р — протон, п — нейтрон, d — дейтрон, а — а-частица, - — электрон, + (иногда е+) —позитрон, у — у Фотон. Нижние индексы обычно не указываются — они легко устанавливаются по таблице Менделеева (этот индекс у всех изотопов данного элемента одинаков и численно равен порядковому номеру элемента в таблице). [c.20]

Циклотрон — ускоритель заряженных частиц протонов, дейтронов, тритонов и а-частиц. Частицы разгоняются в электрическом поле до такой скорости, что они могут преодолеть силы отталкивания ядра- мишени . Для той же цели применяются линейные и циклические ускорители. К различным вариантам циклических ускорителей относятся циклотрон, бетатрон, синхротрон, фазотрон и синхроциклотрон. Атомный котел, или атомный реактор, может служить для использования атомной энергии в мирных целях. С его помощью были получены многие радиоизотопы и трансурановые элементы. Выделяющееся при делении ядер тепло используют для превращения воды в пар, который приводит в действие турбины. Таким образом, на атомной энергии могут работать силовые установки, подводные лодки и т. д. В ядерных реакто- 143 [c.143]

Закончить приведенные ниже схемы ядернЫх превращений, происходящих под действием протонов, дейтронов и а-частиц (см. условие задачи 366) а) Р[ Н, а] х б) [ Н, а]х в) А1[Ч х] Н г) ОрН, "а]х д) 2 А1рН, а]х. [c.69]

Наиболее эффективным снарядом для осуществления ядерных превращений является нейтрон. Отсутствие собственного электрического заряда чрезвычайно облегчает нейтронам внедрение в атомные ядра при лобовых столкновениях. Поэтому вероятность осуществления ядерных превращений под действием нейтронов гораздо выше, чем под действием а-частиц, дейтронов или протонов. [c.562]

Известно более десяти ядерных реакций, ведущих к получению трития. Простейшей из них является бомбардировка дейтронами соединений дейтерия, при которой параллельно протекают два процесса d, я) Не и (d, р) Т. При наличии интенсивного источника медленных нейтронов эффективна реакция L1 (п, а) Т. Подобного рода процессами, протекающими под действием космических лучей, и обеспечивается постоянное содерлсание ничтожных количеств трития в обычной воде (а также наличие Не в атмосфере). Путем заключения трития в замкнутый стеклянный сосуд со стенками, покрытыми подходящим люминофором (ХП 3 доп. 86), могут быть созданы источники света, не требующие постоянной подводки энергии. По тритию имеется монография . [c.573]

Другими важнейшими следствиями работ по Р. явились открытие Резерфордом в 1911 в опытах по рассеянию а-частиц металлич. фольгами существования ядра атомного и осуществление им же в 1919 первого искусственного превращения химич. элементов (азота — в кислород) под действием а-частиц, испускаемых радиоактивными элементами. Уравнение этой ядерной реакции в общепринятой краткой символике записывается в виде N (a, p)Oi . Вначале обозначается химич. символ и массовое число бомбардируемого изотопа, в конце — химич. символ и массовое число изотопа — продукта реакции. В скобках записываются символы сперва бомбардирующей частицы, а затем — частицы (или частиц), вылетающих в результате реакции, напр, а-частица (Не ), р — протон (Н1), d — дейтрон (Н ), н — нейтрон, Y-KBaHT. Бомбардируя а-частицами бериллий, Д. Чадвик в 1932 открыл нейтрон Ве (а, п) С . В 1934 супруги И. и Ф. Жолио-Кюри, исследуя результаты омбар- [c.227]

Облучение дейтронами. Под действием дейтронов возможно протекание реакций d, р), d, п), d, а), d, 2п), d, f) и др. Известно, что энергия связи нуклонов в дейтроне мала и составляет лишь 2,2 Мэе, в то время как средняя энергия связи нуклона в более тяжелых ядрах равна примерно 8 Мэе. Поэтому ядерные превращения, вызываемые дейтронами, всегда сильно экзоэнергетичны и часто наступают уже при относительно низкой энергии дейтронов. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология