Эффективное сечение захвата

Большой интерес представляют реакции на нейтронах и особенно (я, у)-реакции, которые протекают с тепловыми нейтронами. Эффективные сечения захвата медленных нейтронов исключительно высоки. Поток нейтронов с тепловыми скоростями легко получить, замедляя быстрые нейтроны радий-бериллиевого или полоний-бериллиевого источника в слое парафина или воды толщиной 5—6 см. [c.39]

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]

Эффективное сечение захвата а характеризует вероятность протекания ядерной реакции. В качестве единицы измерения для а выбран барн (1 барн = = 10- см ), который имеет, следовательно, размерность поверхности. Эффективное сечение захвата ядерной реакции во многих случаях соответствует геометрическим размерам поперечного сечения ядра-мишени, хотя в ряде случаев оно может быть значительно больше последнего. При облучении заряженными частицами о чаще всего много меньше геометрического [c.310]

Рис. 6.4. Зависимость эффективного сечения захвата ядерной реакции а от энергии нейтронов.

При проведении анализа возможно поглощение тепловых нейтронов в исследуемом образце в том случае, если в нем присутствуют элементы с высоким эффективным сечением захвата тепловых нейтронов, такие, как литий, бор, кадмий, редкоземельные элементы. Для учета этой потери нейтронов проводят измерение потока нейтронов, возникающ,его при анализе эталонного препарата. Затем повторяют измерение, поместив эталонный препарат за кадмиевый экран толщиной 1. и.и, который полностью поглощает тепловые нейтроны. Разница двух выполненных измерений, отнесенная к первому измерению, представляет собой максимально возможную ошибку, которая колеблется в пределах 4—16%. [c.359]

Поскольку чистый углерод имеет небольшое эффективное сечение захвата нейтронов (3,5 Мбарн), его используют в атомных реакторах в качестве замедлителя нейтронов (ядерный графит) [24]. По данным отечественных и зарубежных исследователей [24, 156, 161], ядерный графит должен иметь плотност . 1650—1750 кг/м , эффективное сечение, характеризующее способность захватывать электроны, не более 4 Мбарн и низкую степень коррозии при взаимодеЛ-ствии с СОг. Особо высокие требования предъявляют к чистоте ядерного графита. Наиболее вредными примесями являются бор, ванадий, редкоземельные элементы и др. Эти примеси определялись в указанных выше работах специальными методами фотоколориметрии или пламенной спектрометрии. [c.103]

Содержание бора — основного загрязнителя ядерного графита— не должно превышать 0,1 млн . При большем его содержании, а также при наличии других элементов эффективное сечение захвата ядерного графита увеличивается [156]. Так, превышение допустимого содержаиия бора только на 10% [164] приводит к потере 1500 нейтронов на каждые 100 тысяч в случае применения реактора типа G= или к увеличению количества урана, необходимого для получения критической массы, до 8 т. [c.103]

В настоящее время углеграфитовые материалы ирименяют для сооружения и футеровки химической аппаратуры и оборудования, в том числе атомных реакторов. Из них изготавливают ответственные детали машин, трубы, насосы, теплообменники, холодильники, абсорберы, конденсаторы, лабораторное оборудование и др. Поскольку чистый углерод имеет небольшое эффективное сечение захвата нейтронов (3,5 Мб), он используется в качестве замедлителя нейтронов в атомных реакторах. [c.44]

При определении примесей в боре, имеющем большое эффективное сечение захвата медленных нейтронов, возникает необходимость учета самоэкранирования. Это достигается применением метода эталонного образца [133], в котором в качестве эталона применяется бор с известным содержанием искомой примеси. Этот эталон и образец одновременно облучают в активной зоне реактора, выделяя из общего спектра резонансные нейтроны с помощью борного фильтра. Время облучения варьируют от 1 до 5 час. и в зависимости от этого чувствительность определения брома меняется от 10 до 0,1 нг. [c.184]

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]

В частности, ванадий обладает малым эффективным сечением захвата нейтронов (1,1 барн) и, следовательно, не изменяет заметно свойств в условиях сильного излучения. На рис. 19 приведена фотография топливного элемента ядерного реактора, изготовленного одной из фирм США. Внутренняя трубка состоит из ванадия, уран заключен в оболочки, сделанные из ниобия. [c.99]

Атомная энергетика. Ниобий не взаимодействует заметно с ураном, плутонием, жидкометаллическими теплоносителями. Вместе с этим обладает небольшим эффективным сечением захвата нейтронов (1,2 барн/см ), из-за чего применяется в качестве конструкционного материала в атомной энергетике. Из него изготовляют оболочки для урановых тепловыделяющих элементов при этом повышаются максимально допустимая температура разогрева тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) и полнота их использования. Добавление нескольких процентов ниобия к урану повышает устойчивость урановых ТВЭЛ против старения при нагревании. [c.61]

Искусственно можно получить радиоактивные изотопы с массовыми числами от 74 до 90. С изотопом Вг связано открытие И. В. Курчатовым, Б, В. Курчатовым и Л. И. Русиновым явления ядерной изомерии, заключающегося в существовании ядер одинакового состава в различных энергетических состояниях. Одно из ядер, обозначаемое как о Вг, находится в метастабиль-ном состоянии и, испуская энергию в виде 7-квантов, переходит в Вг в основном состоянии. Оба изомера образуются из стабильного изотопа Вг, причем эффективные сечения захвата нейтронов для реакций Вг (и, 7) Вг и Вг (и, 7) "Вг различны и составляют соответственно 8,5 и 2,9 барн. Эффективное сечение захвата нейтронов для реакции Вг (и, у) Вг равно 3 барн [640]. [c.12]

Т аблица П1-8. Эффективность ингибиторов и эффективное сечение захвата [c.89]

Рис. 34. Схема, поясняющая понятие об эффективном сечении захвата бомбардирующих частиц

При прочих равных условиях эффективные сечения захвата для изотопов различаются в пределах нескольких порядков. Практический интерес представляют те случаи, когда в результате ядерной реакции, протекающей с высоким сечением захвата, образуется радиоактивный изотоп с удобным для работы периодом полураспада. Для анализа облучают анализируемый материал нейтронами или заряженными частицами, которые переводят стабильный изотоп определяемого элемента в радиоактивный. Измеренная активность будет пропорциональна числу ядер, которые приняли участие в реакции. А так как элементы, встречающиеся в природе, имеют практически постоянный изотопный состав, то измеренное значение активности будет также пропорционально содержанию данного элемента в пробе. [c.217]

Цирконий пмеет очень низкое эффективное сечение захвата тепловых нейтронов, что делает его наилучшим металлом для оболочек тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Другая важная область применения циркония (5% годовой продукции, исчисляемой тысячами тонн) — производство порошка для одноразовых ламп-вспышек. [c.332]

Атомное эффективное сечение захвата относится к облученному элементу (смеси изотопов) изотопное эффективное сечение захвата относится к изотопу, в данном случае к чистому диспрозию-164 (гольмий состоит только из гольмия-165, в этом случае оба эффективных сечения захвата равны). [c.209]

Зная вес образца окиси диспрозия, можно найти число облученных атомов диспрозия. Эффективное сечение захвата полученного диспрозия-165 по литературным данным равно 725-10 см . Определяем / [c.213]

Сообщается [236], что содержание бора — основного загрязнителя ядерного графита —не должно превышать 0,1 млн . Превышение этих значений, а также наличие других элементов обусловливает увеличение эффективного сечения захвата ядерногО графита. Так, повышение этого показателя только на 107о [254] [c.44]

Показано, что в ЩГК подавляющее большинство носителей заряда термализуются в генетических парах (>90%). Для кристалла КС1 определена энергия активации разделения генетических пар = 0,06 эВ при j < 300 А/см , которая снижается при увеличении плотности возбуждения, а также температтоная зависимость эффективного сечения e-Vt рекомбинации 5= 5,77-10 см . Для кристаллов sl и sBr определены энергии активации разделения генетических пар = 0,07 зВ и = 0,1 эВ соответственно, и температурные зависимости эффективных сечений e-Vt рекомбинаций S= 1,М0 Г см и S = 4,37-10 Г см соответственно. Для кристалла sl-Tl определено эффективное сечение захвата электрона на TI -центр при300К5=7-10- Чм . [c.77]

Фирма Пещине (Франция) изготовила в 1963 г. 19 тыс. т ядерного графита из нефтяного кокса и каменноугольной смолы. Аналогичные виды сырья используются для этой цели и в других, странах. Содержание бора в нефтяных коксах невелико в графит он переходит в основном из каменноугольной смолы (до 80% содержания его в графите). В соответствии с патентом США [130], для удаления бора графит обрабатывают фторсодержащими соединениями дихлордифторметаном (ССЬРг), четырехфтористым углеродом (Ср4) и др. Эффективная очистка от бора [72] достигается обработкой графитированных материалов смесью хлора и фтористого водорода ири 2000 °С в течение 3 ч. Кроме того, в этих условиях степень удаления ванадия при предварительной пропитке 5%-ным раствором хлористого аммония повыщается с 90 до 96,6%. Количество ванадия в этом случае снижается с 320 до 5 млн , в то время как без обработки раствором хлористого аммония — только до 32 млн- . Тщательный отбор сырья и контроль на всех стадиях технологической цепочки. позволили английским специалистам уменьшить эффективное сечение захвата графита с 4,8 до 4,0 Мб. Снижение значения этого показателя до предельного (3,5 Мб) весьма сложно и по некоторым данным экономически не оправдано. [c.45]

Ослабление потока нейтронов внутри пробы, называемое самоэкранирова-иием, следует также принимать во внимание как возможный источник систематических ошибок. Этот эффект бывает значительным, когда элементы основы имеют высокое полное эффективное сечение захвата. Эффект само-экранирования можно оценить с помощью расчета или методов графической коррекции. [c.122]

Число известных изотопов Массовые числа изотопов изомеров Самый стабильный изотоп массовое число период полураепада, годы эффективное сечение захвата тепловых нейтроиов, барн Плотность, кг/м [c.552]

Вероятность ядерных реакций характеризуется величиной эффективного сечения захвата (а). Эффективное сечение имеет размерность см-1атол1). Этот способ выражения вероятности ядерных процессов связан с элементарным представлением, согласно которому вероятность реакции между ядром и падающей частицей пропорциональна площади поперечного сечения ядра-мишени. Для наглядности можно представить ядро в виде небольшой лнппени с площадью сечения а (рис. 34), так что каждая частица, попавшая в эту мишень, будет взаимодействовать с ядром. Хотя это представление и не оправдывается в целом ряде случаев, все же сечение является весьма удобной мерой вероятности любой ядерной реакции. [c.39]

Приведенные выше соотношения получены в предположении, что процессы повторной локализации совершенно отсутствуют или ими можно пренебречь. Подобное допущение однако справедливо только для некоторых частных случаев. В общем случае вероятность процессов повторной локализации зависит от относительных концентраций незаполненных акцепторных уровней и ионизованных центров свечения, а также от их относительных эффективных сечений захвата. В определенных условиях вероятность повторной локализации должна быть большой. Подобные условия, оче-видцо, имеют место при слабом возбуждении и в заключительных стадиях затухания, когда число незаполненных уровней захвата велико по сравнению с числом ионизованных центров свечения. [c.78]

Основные причины погрешностей метода, использующего дктивационный анализ посредством облучения нейтронами, длительное время изучали различные авторы, и мы отметим, в частности, трудности эталонирования в результате самопоглощения нейтронов элементами с большим эффективным сечением захвата, а также риск получить один и тот же радиоизотоп в двух различных ядерных реакциях, которые могут ироизойти в одно и то же время. Например, Ка получают в результате облучения натрия (реакция п, у) или алюминия (реакция п, а) [6]. [c.217]

Использование радиоизотопов в бумажной хроматографии позволило во многих отношениях расширить возможности этого метода. Особенно при количественных определениях радиометрические методы имеют ряд преимуществ благодаря их высокой чувствительности. Особая сложность в бумажной хроматографии заключается в том, чтобы сделать видимыми на бумаге пятна вещества. В большинстве случаев это осуществляется при помощи цветных реакций. Разделение и количественное определение многих веществ неосуществимо из-за отсутствия соответствующих цветных реакций. При радиометрических определениях цветные реакции не нужны. В тех случаях, когда неактивные вещества могут быть переведены в меченые соединения при помощи радиоактивных индикаторов, они определяются и идентифицируются по излучению. В тех случаях, когда неактивные вещества (элементы), разделенные методом бумажной хроматографии, имеют большое эффективное сечение захвата нейтронов, хроматограммы можно облучать нейтронами в реакторе и измерять радиометрически. За последние годы удалось методом бумажной хроматографии разделить ряд радиоизотопов без носителя. Таким образом, бумажная хроматография стала одним из основных методов получения и разделения радиоактивных изотопов без носителя [8, 9]. Для бумажнохроматографического разделения в среднем используют 60—80 у вещества. Без носителя 1 милликюри Н23 Ю4 соответствует 6,8-мг, 1 милликюри Нз Р Ю4 — 1 жг, т. е. общий вес веществ, соответствующих активности 1 мкюри серной кислоты и 1 мкюри фосфорной кислоты, составляет 78у, и они могут быть разделены методом бумажной хроматографии. Даже при менее благоприятных условиях можно производить разделение или очистку радиоактивных веществ. [c.265]