Нейтроны быстрые, взаимодействие

Почти все вещества при облучении нейтронами становятся радиоактивными. Все элементы при взаимодействии с тепловыми нейтронами претерпевают реакцию активации (п, ). Могут захватываться ядрами также и быстрые нейтроны. Сечения взаимодействия для этих двух процессов обычно сильно отличаются. [c.13]

Активационный анализ на быстрых нейтронах. Быстрыми нейтронами считаются нейтроны с >1 Мэе, которые способны вызывать пороговые реакции типа п, р), [п, а) и (п, 2 ) на средних и тяжелых ядрах. Исходя из характера взаимодействия нейтронов с веществом, которое было рассмотрено ранее, следует, что наиболее благоприятными для применения в аналитических целях являются быстрые нейтроны с энергией в области 8—20 Мэе. Ранее было показано также, что у имеющихся основных источников нейтронов энергетические спектры различаются в значительной степени. [c.68]

Один из показателей качества кокса—величина его влажности. В США и Англии получили распространение приборы по измерению влажности кокса, принцип работы которых основан на сопоставлении насыпной массы вещества и влаги в нем (весового содержания Н2О в единице объема вещества кокса). Первая величина определяется по изменению интенсивности "у-излучения, вторая — по замедлению быстрых нейтронов при взаимодействии их с ядрами водорода [4—6]. [c.66]

Новая техника открыла алюминию новые пути использования. Алюминий в виде спеченного порошка применяют при изготовлении оболочек для урановых стержней, так как он имеет низкое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов и высокую коррозионную стойкость. Оболочки защищают уран от быстрого разрушения в воде при повышенной температуре. Спеченный алюминий не взаимодействует с ураном и его соединениями даже при 600° С. [c.181]

Изложенные закономерности как в отношении состава, так и в отношении энергии образования атомных ядер объясняются особенностями взаимодействия нуклонов внутри ядра. В настоящее время принято считать, что во внутриядерных силах важнейшую роль играет интенсивное взаимодействие между протонами и нейтронами. Силы, действующие в этом случае, проявляются при расстояниях 10 2 см и очень быстро убывают с увеличением расстояния (обратно пропорционально не второй, а значительно более высокой степени его). Наряду с этим взаимодействием сказывается и взаимное отталкивание протонов внутри ядра. Это отталкивание выражается законом Кулона и убывает с увеличением расстояния значительно медленнее. В результате этого у более тяжелых ядер (вследствие большего размера их) силы взаимного притяжения частиц, из которых они состоят, ослабляются, а взаимное отталкивание протонов проявляется относительно сильнее Энергия образования таких ядер из нейтронов и протонов возрастает уже не пропорционально массе, а в меньшей степени, и потому тяжелые ядра менее устойчивы. В связи с этим для тяжелых ядер имеет большое значение наличие указанного выше избытка нейтронов, так как тем самым увеличивается среднее расстояние между протонами и ослабляется их взаимное отталкивание. [c.54]

В случае (2) замедляющее вещество внутри поглощающего элемента обеспечивает эффективны сток быстрых нейтронов. Так как сама труба прозрачна для быстрых нейтронов, они свободно проникают во внутреннюю область и некоторые из них при взаимодействии с замедляющим веществом уводятся из быстрой группы в результате рассеяния и замедления. [c.541]

Продукты деления ядер урана исследованы довольно подробно. Установлено, что ядра делятся при взаимодействии с быстрыми нейтронами, а ядра Ззу — (. медленными, тепловыми нейтронами. Схему деления ядра можно представить так [c.70]

Поскольку нейтрон не имеет заряда, он вызывает радиационные нарушения только при прямом взаимодействии с ядрами. При столкновении быстрый нейтрон передает импульс ядру, в результате чего происходит отдача ядра и появляются первично выбитые атомы, которые могут в свою очередь взаимодействовать и смещать другие атомы, приводя к развитию каскада смещений. Общим результатом таких каскадных процессов является образование в материале дефектов, известных под названием пар Френкеля. [c.27]

В настояш,ее время благодаря многочисленным наблюдениям установлено, что при взаимодействии космических протонов, обладаюш их очень высокой энергией, с атомами элементов в атмосфере образуется несколько вторичных частиц, которые, в свою очередь, способны при столкновении с другими ядрами давать еш е несколько частиц. Таким образом, одна быстрая частица, пришедшая в атмосферу из космоса, дает начало целой гамме вторичных частиц — протонов, нейтронов, мезонов, электронов, позитронов и, наконец, фотонов. Такие ливни частиц образуются в атмосфере повсеместно. Иногда они бывают очень больших размеров и захватывают огромные плош,ади земной поверхности. Образующиеся в ливнях позитроны и электроны поглощаются в очень тонком слое земной коры. Они и образуют мягкую компоненту космического излучения. Нейтроны и мезоны составляют жесткую компоненту этого излучения они могут полностью поглотиться только большим слоем земной коры и поэтому проникаю далеко вглубь ее. [c.82]

Для легких ядер с малым поперечным сечением области ядерного взаимодействия (кислород и азот), содержащихся в угольных пробах в значительном количестве, используется нейтронная активация быстрыми нейтронами [20, гл. 47]. Для этого можно использовать более доступные, чем атомный реактор, источники нейтронов. Благодаря точности (стандартная ощибка 0,2—0,4%) и экспрессности метод используется в качестве контрольного для стандартных методов определения кислорода в угле. Более того, этот метод можно применять для контроля содержания различных элементарных веществ непосредственно в ходе технологического процесса [34]. [c.69]

В дополнение к прямому поглощению парой нуклонов существенный вклад дают конечные конфигурации с одним быстрым нуклоном и двумя более медленными, скоррелированными между собой за счет взаимодействия в конечном состоянии (ВКС). Имеются два типа таких событий, с образованием либо рп-, либо пп-пары, движущейся коллинеарно в направлении, противоположном направлению, соответственно, быстрого нейтрона или протона. В частности, взаимодействующая рп-пара может образовать связанное состояние — дейтрон. [c.289]

Данные из табл. 10 и рис. 11 показывают, что нейтроны, обладающие энергией 1 Мэе, сообщают сравнительно высокую энергию очень легким атомам (1 < 2 < 10) большая часть ее затем рассеивается в результате взаимодействия с электронами. Например, в тканях живых организмов [49], содержание водорода в которых велико (> 65%), быстрые нейтроны рассеивают свою энергию в основном на ионизацию и возбуждение в этом случае средняя энергия, сообщенная электронам, имеет величину того же порядка, что и средняя энергия, сообщенная протонам. Если же мишень содержит тяжелые элементы (2 > 30), то энергия, полученная первоначально подвергшимся воздействию атомом, полностью передается решетке в виде пика смещения или теплового пика. [c.205]

Следует напомнить, что для бета-облучения с достаточной энергией значительная часть (до 15%) от общей рассеянной энергии превращается в фотоны тормозного излучения. Большая часть этих фотонов (см. рис. 10) обладает малой энергией. Косвенным путем гамма-облучение может также вызвать тормозное излучение. Действительно, 90% гамма-энергии превращается во вторичное бета-излучение с высокой энергией в итоге общая энергия тормозного излучения имеет величину того же порядка, что и при бета-облучении. Другие частицы не дают фотонов тормозного излучения в результате непосредственного взаимодействия с веиХеством. Однако вторичное бета-излучение, возникающее от действия протонов, дейтонов и альфа-частиц, а также в результате взаимодействия атомов мишени и горячих атомов, образующихся при столкновении с быстрыми нейтронами, может дать такое тормозное излучение энергия его, однако, не велика, так как она пропорциональна энергии бета-облучения. Доля общей энергии, рассеянной в виде непрерывного спектра фотонов, составляет, таким образом, лишь несколько процентов. [c.212]

Изложенные закономерности как в отношении состава, так и в отношении энергии образования атомных ядер объясняются особенностями взаимодействия нуклонов внутри ядра. В настоящее время принято считать, что во внутриядерных силах важнейшую роль играет интенсивное взаимодействие между протонами и нейтронами. Силы, действующие в этом случае, проявляются при расстояниях 10 2 см и очень быстро убывают с увеличением расстояния (обратно пропорционально не второй, а значительно более высокой степени его). Наряду с этим взаимодействием сказывается и взаимное отталкивание протонов внутри ядра. Это отталкивание [c.53]

Однако несмотря на такое обилие типов излучений для осуществления химических реакций, основными агентами радиационной химии являются быстрые электроны, либо быстрые ядра, взаимодействие которых с электронными оболочками атомов и молекул аналогично взаимодействию быстрых электронов. Действительно, для у-квантов с энергией от 0,1 до 10 Мэ при взаимодействии с веществом основную роль играет эффект Комптона, приводящий к образованию быстрых Электронов, а действие быстрых нейтронов связано преимущественно с образованием быстрых ядер, получивших от нейтронов кинетическую энергию или же возникших в результате ядерной реакции. С другой стороны, движение в веществе быстрой тяжелой заряженной частицы вновь приводит к образованию электронов, сравнительно более медленных, но все же превосходящих по энергии величины потенциалов ионизации атомов и молекул. Основные пути возникновения быстрых электронов в веществе при воздействии на него различных ионизирующих частиц показаны на рис. 93. [c.360]

Нейтронное излучение — поток нейтронов. Свободный нейтрон является нестабильной нейтральной частицей. Поскольку нейтрон не имеет электрического заряда, он свободно взаимодействует с ядрами атомов, вызывая ядерные реакции. Принято классифицировать нейтроны по их энергии холодные (0—0,005 эВ), тепловые (0,05—-0,5 эВ), надтепловые (0,5—1000 эВ), резонансные (1— 100 кэВ) быстрые (0,1—50 МэВ), очень быстрые (50 МэВ). [c.60]

Взаимодействие с тепловыми нейтронами (энергия 0,025 эв) Взаимодействие с быстрыми нейтронами (энергия 2 Мов) [c.807]

Для тепловых, медленных и отчасти промежуточных нейтронов реакция (га, у) является, как правило, превалирующей среди процессов взаимодействия нейтронов с ядрами и вносит наибольший вклад в сечение захвата. В области быстрых нейтронов радиационный захват уже играет [c.29]

Низковольтные нейтронные генераторы по используемой ядерной реакции делятся на D — D- и D — Т-генераторы. В этих генераторах быстрые нейтроны получаются в результате экзоэнергетических реакций взаимодействия дейтерия с дейтерием или тритием [c.43]

Хотя эксперименты, при которых кристаллы графита быстро охлаждаются от температур 2600° и затем окисляются с последующим прокаливанием при промежуточных температурах или без него, служат подтверждением того, что единичные вакансии могут быть центрами предпочтительного окисления, тем не менее интерпретация затруднена, поскольку не известно, является ли для этого необходимым предварительное присоединение к таким вакансиям металлических примесей. Недавно показано [10], что, по всей вероятности, во время окисления единичные вакансии взаимодействуют в первую очередь. При применении электронной микроскопии на пропускание на слоях очищенного синтетического графита толщиной менее 1000 А установлено [10], что после облучения при комнатной температуре дозой 8,7-10 нейтрон см наиболее существенные изменения в ходе процесса окисления состоят в том, что взаимодействие с окислителем может приводить к образованию мелких ямок на всей поверхности кристаллитов. [c.161]

Приведены необходимые для применения дифракционных методов сведения по кристаллографии. Рассмотрены теоретические основы и практическое использование дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов для изучения структуры кристаллов и металлических материалов. Изложены принципы и применение просвечивающей, дифракционной и растровой электронной микроскопии. Описаны методы локального элементного анализа, основанные на различных видах взаимодействия быстрых электронов с веществом. [c.2]

В нек-рых типах реакторов, содержащих изотопы игзз 1)235, Ри з , и в атомной бомбе осуществляется Я. ц. р. на быстрых нейтронах. При взаимодействии быстрых нейтронов деления с ядрами и зз и Рц239 преобладающим видом взаимодействия является деление упругое и неупругое рассеяние не препятствуют делению этих ядер, т. к. они могут делиться и нейтронами, испытавшими рассеяние и потерявшими часть энергии. Единственный процесс обрыва цепей в данном случае — уход нейтронов за пределы блока из делящегося вещества. В реакторах на быстрых нейтронах деление происходит в центральной зоне, содержащей уран, сильно обогащенный легко делящимися изотопами (и з и и зз, Ри з ), [c.544]

Ранние исследования по делению ядра показали, что поперечные сечения деления некоторых ядер сильно увеличивались в присутствии водэродсодержащих веществ, таких, как парафин. Отсюда был сделан вывод, что быстрые нейтроны замедлялись до тепловых, или медленных, в результате столкновений с атомами водорода, и процессы деления затем вызывались взаимодействием медленных нейтронов с ядрами-мишенями. [c.417]

В монографии дан обзор современного состояния новой области науки о воздействии излучений высокой энергии (-[-лучей, быстрых электронов, нейтронов и др.) на полимерные вещества. Наряду с подробным изложением данных об изменении структуры и свойств основных типов и конкретных представителей полимерных материалов (полиэтилена, каучуков, полимеров винилового ряда, силиконов, целлюлозы и др.) в книге рассматриваются физические и химические процессы, имеющие место при взаимодействии различных видов излучения с веществом. В связи с тем, что метод облучения приобретает в настоящее время важное практическое значение как способ получения полимерных материалов и их модификации, в книге уделено значительное внимание теории и приложениям радиационной полимеризации, графт- и блок-сополимеризации, радиационной вулканизации каучуков и полиэфиров и др. Специальные главы посвяигены вопросам теории радиационно-химических процессов. Список литературы включает работы, опубликованные до 1959 г. [c.268]

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]

Механизм ядерных реакций. Конкуренция ядерных процессов. Реакции под действием а-частиц, протонов и нейтронов во многом сходны между собой. Это связано с однотипным механизмом нх протекания. Согласно Бору, ядерные реакции протекают в два этапа. На первом этапе происходит слияние взаимодействующих ядер с образованием нового возбужденного ядра С, называемого составным или комиаунд-ядром А + а = С. Энергия возбуждения многократно перераспределяется между нуклонами. Через определенный промежуток времени на одной частице или группе частиц может сосредоточиться энергия, достаточная для ее вылета. Тогда осуществляется второй этап — распад возбужденного составного ядра = B-f 6. Способ распада составного ядра зависит от его физико-химических свойств и энергии, но не зависит от способа образования. Если после вылета одной частицы из возбужденного ядра оставшаяся энергия достаточно велика, возможен вылет второй, третьей и т. д. частиц. При этом ядро может распадаться различными путями с определенной вероятностью каждого энергетически возможного вида распада. Так, например, при бомбардировке ядер алюминия быстрыми нейтронами (10 МэВ) конкурируют следующие ядерные реакции [c.418]

Отношение к нейтронам обоих основных изотопов урана — и — существенно различно. Хотя ядро первого из них и способно к делению под действием быстрых нейтронов, но гораздо характернее для него простой захват нейтрона с переходом в Напротив, в резальтате взаимодействия с нейтроном ядра последнее подвергается делению (причем наиболее эффективными оказываются в данном случае медленные нейтроны). [c.524]

В. А. Амбарцумян и Г. С. Саакян показали, что возможно еще большее сжатие, при котором нуклон как бы сминает мезонную оболочку соседнего нуклона (см. рис. 6), вдавливается в нее и может ее полностью разрушить. Этот процесс, вообще говоря, аналогичен процессу взаимодействия очень быстрых частиц с нуклонами ядра. При столкновениях ядерных частиц, разгоняемых в гигантских синхрофазотронах или в потоке космических лучей, протоны и нейтроны также впрессовываются друг в друга. При этом, как мы уже указывали, рождаются новые частицы — мезоны, гипероны и другие. Такой же процесс происходит и в космических телах с высокой плотностью вещества. Показано, что при плотностях, равных 1 10 г/см , появляются гипероны, а при плотностях, в десять раз больших, их число почти равно числу нейтронов. [c.166]

Расширение объектов исследования и все возрастающие требования современной промышленности к чистоте материалов и к комплексному использованию сырья привели к разработке новых, более точных, быстрых и высокочувствительных методов определения марганца. Наиболее существенным достижением в аналитической химии марганца явилось использование ней-троно-активационного метода. Благодаря высокому значению поперечного сечения реакции радиационного захвата тепловых нейтронов природным изотопом Мп, этот метод позволяет определять марганец из очень малых количеств исследуемых проб и без их разрушения. Это имеет принципиально важное значение при анализе уникальных проб космического происхождения, что способствует решению ряда важнейших космогонических проблем, таких как нуклеосинтез, ядерная эволюция вещества Солнечной системы, а также созданию геохимической модели земной коры и верхней мантип. Большой интерес представляют работы по нейтроно-активационному определению ничтожно малых количеств радиоактивного Мп, образующегося в метеоритах и породах лунной поверхности за счет ядерных взаимодействий с космическими лучами. Этот изотоп позволяет изучать вариации интенсивности космических лучей и солнечной активности за последние десять миллионов лет. [c.5]

В то время как а- и Р-частицы непосредственно возбуждают и ионизируют атомы, у-излучение в основном вызывает эти эффекты после первоначального акта взаимодействия с атомами, при котором возникает заряженная частица. Это фотоэлектрическое поглощение у-квантов, комптоновское рассеяние у-квантов и образование пар. Относительная вероятность этих трех процессов взаимодействия зависит от энергии у-квантов. Пространственное распределение радиационных повреждений для а-, р- и у-излучений различно. а-Части-цы проникают на очень малые расстояния (около 35 мкм для частиц с энергией 5 МэВ) в ткани тела и оставляют за собой характерный прямой след интенсивной ионизации. Р-Частицы проникают на большую глубину (до нескольких мшшиметров для частиц с энергией 1 МэВ) и оставляют след с существенно меньшей плотностью ионизации. у-Излучение может проникнуть в тело на значительную глубину, прежде чем произойдет взаимодействие, приводящее к ионизации. Быстрые нейтроны также глубоко проникают в [c.39]

Взаимодействие у-излучения с атомами решетки полупроводника приводит к появлению быстрых электронов, которые и обусловливают появление дефектов рещетки. Сечения образования дефектов у-квантами малы по сравнению с сечениями образования дефектов тяжелыми частицами и нейтронами. Так, сечение образования смещений в кремнии у-квантом с энергией 3 МэВ 10 " см это означает, что вероятность создать один дефект в слое кремния толщиной 0,1 см для такого у-кванта примерно равна 5 10 [c.91]

Нейтроны, образовавшиеся при делении, во время цикла обращения будут взаимодействовать с ядрами замедлителя, конструкционными материалами и теплоносителем. Все эти вещества, поглощая нейтроны, снижают Ко. Предположим, что в какой-то момент времени в результате захвата теплового нейтрона образовалось п быстрых нейтронов. Часть этих нейтронов имеет энергию выше 1,2 МэВ и может вызвать деление ядер Следовательно, число нейтронов увеличится в ц раз и станет равным п л. Величина ц, показывающая, во сколько раз увеличится число нейтронов делевпм за счет дополнительного деления называется коэффициентом размножения на быстрых нейтронах. [c.229]

Для активационного анализа на быстрых нейтронах наиболее часто используют нейтронные генераторы. Особенно успешно применяют быстрые нейтроны для определения легких элементов, таких, как азот, кислород, фтор и медь. Для улучшения воспроизводимости и правильности анализа образец при облучении обычно вращают. Промышленные образцы генераторов на основе взаимодействия с тритием могут также давать поток нейтронов плотностью до 10 ° нейтр/см2-с. Ядерная реакция N(ra, 2 ) N позволяет определять содержание азота в различных основах. В [338] исследован матричный эффект нри установлении содержания азота в нефтепродуктах. Показано, что реакции С (р, y) N и С(р, n) N зависят только от весового количества углерода. Матричный эффект имеет линейную зависимость от веса углерода и может быть учтен при определении азота. Для оценки порядка, даваемого интерферирующими реакциями 0(р, a) N, С(р, n) N, (rf, n) N, введен азотный эквивалент [339, 343]. Результаты показали, что присутствие О и С в образцах вместе с Н ограничивает предел обнаружения азота, особенно при большом содержании воды. Вторичная же реакция С(р, п) может быть также использована для определения азота в углеводородах. Показана возможность обнаружения кремния в маслах [340], алюминия и кремния [341] —в нефти с использованием быстрых нейтронов. Разработана методика нейтронно-активационного определения кислорода, натрия и серы в нефти на основе ядерных реакций 0(д, p) N, 2зна(п, ц)2ор, З25(д р)32р соответственно [342]. Оценены возможности определения кислорода и серы в нефтепродуктах с использованием нейтронов с энергией 14 МэВ [344, 345]. С применением изотопных источников или генераторов нейтронов [322] можно [c.88]