Нейтроны реакция поглощения

Регулирующие стержни - замедлители ядерной реакции - сделаны из материала, хорошо поглощающего нейтроны, например кадмия. Напомним, что именно число нейтронов нарастает в цепной реакции. Поглощение нейтронов нерасщепляемым материалом уменьшает ту их часть, которая вызывает дальнейшее деление. Скорость цепной реакции регулируется подниманием или опусканием этих стержней между топливными (рис. V.23). [c.343]

Изучение закономерностей ядерных реакций позволяет создать теорию происхождения химических элементов и их распространенности в природе. Согласно данным ядерной физики и астрофизики синтез и превращение химических элементов происходят в процессе развития звезд. Образование атомных ядер осуществляется либо за счет термоядерных реакций, либо — реакций поглощения ядрами нейтронов. [c.16]

Таким образом, для осуществления деления природного урана необходимо затормозить нейтроны, образовавшиеся в акте деления но чтобы они не поглощались тяжелым изотопом урана. Для этого в реактор помещают замедлители, т. е. вещества, которые не захватывают нейтроны, но замедляют их скорость. Самые эффективные замедлители — тяжелая вода и очень чистый графит. Кроме того, для осуществления цепной реакции реактор должен содержать такое количество расщепляющегося вещества, которое обеспечивало бы превышение числа произведенных нейтронов над поглощенными или вышедшими из реакционного объема. Отношение числа образующихся нейтронов (за вычетом числа потерянных) к числу нейтронов, используемых в актах деления, называется коэффициентом размножения [c.423]

Определить концентрацию бора в растворе по результатам измерения поглощения нейтронов (при поглощении нейтронов проходит ядерная реакция В ° (п,а) Li ). Условия измерений поток медленных нейтронов [c.182]

Методы, основанные на поглощении нейтронов. Для определения ряда элементов, характеризующихся высокими значениями сечений захвата в нейтронных реакциях, может быть использовано поглощение нейтронов. К числу таких элементов относятся бор, кадмий, индий, некоторые РЗЭ (самарий, европий и др.). Ряд изотопов обладает весьма высокими значениями захвата при реакциях типа (л, а) (п, р), осуществляемых на медленных нейтронах (Ь1 , В , С1 ). [c.171]

Ядерная реакция поглощения нейтрона Число поглощающих изотопов Массовое число изотопа Содержание изотопа % Сечение поглощения нейтронов барны [c.817]

Расчет ожидаемой активности или количества радиоизотопа при ядерных реакциях. Поглощение нейтронов веществом мишени может быть определено по формуле [c.165]

Образование новых делящихся изотопов в реакторах деления. Табл. 13.1.3 содержит данные о вероятности радиационного захвата нейтрона. Так называется реакция поглощения нейтрона ядром, которая не вызывает его деления, а приводит к образованию нового изотопа с массовым числом, большим на единицу. Новое ядро образуется чаще всего в возбуждённом состоянии и возвращается в основное путём излучения гамма-квантов. Эта реакция приводит к потере нейтронов и затрудняет поддержание цепной реакции. Однако с её помощью производят новые изотопы, которые в свою очередь могут служить топливом для реакторов деления. Примером таких процессов служат реакции [c.120]

Общие уравнения. Для определения количества отдельных осколков в ядерном реакторе или для оценки потери нейтронов, поглотившихся особо вредными продуктами деления, необходимо иметь выражения для накопления и распада отдельных изотопов. Уравнения, рассмотренные в разделе 3 для накопления и распада отдельных изотопов в цепочке распада, можно применить для любого изотопа, получаюш,егося в ядерном реакторе, с учетом выхода его в цепочке нейтронных реакций и вывода за счет поглощения нейтронов, а также с учетом радиоактивного распада и непрерывной переработки загруженного топлива. [c.55]

Определить, во сколько раз ослабится поток тепловых нейтронов кадмиевым листом толщиной 1 мм, если сечение реакции поглощения нейтронов данной энергии кадмием 2550 барн. [c.33]

Следует отметить, что в реакциях [п, у), п, р), (п, а) и (п, /) в области медленных нейтронов происходит поглощение нейтрона и испускание вместо него другой частицы, кванта или быстрых нейтронов. Эти реакции выводят медленные нейтроны из потока и поэтому их суммарное сечение объединяют под названием сечение поглощения. При облучении некоторых проб поглощение медленных нейтронов оказывается настолько значительным, что приводит к заметному изменению энергетического спектра и плотности потока. Это создает некоторые затруднения при выполнении анализов (см. 4 этой главы). [c.62]

Для реакций с быстрыми и очень быстрыми нейтронами (п,. ),, (п, р), (п, 2 п), а также с тепловыми нейтронами, приведены эффективные сечения, а не выход, так как последний зависит от геометрических условий и от условий рассеяния и поглощения нейтронов. В следующем разделе настоящей главы приведены примеры вычисления выхода для двух важных нейтронных реакций при обычно используемой геометрии. Для реакций с быстрыми и очень быстрыми нейтронами в таблице имеется графа, в которой указано, к какому способу их получения относится приведенная величина эффективного сечения. Величины эффективных сечений в большей своей части взяты из измерений немецких авторов ). [c.34]

Масса, равная 0,0069 ед. м., соответствует энергии 6,4 Мэв. Эта энергия достаточна для преодоления энергетического барьера деления, и, следовательно, деление происходит. В случае обычной реакции поглощение медленного нейтрона приводит к возрастанию энергии ядра только на 4,8 Мэв, чего недостаточно, чтобы вызвать деление. Однако при использовании быстрых нейтронов с энергией 1,6 Мэв энергия ядра повышается (благодаря кинетической энергии нейтронов) до 6,4 Мэв, и деление становится возможным. [c.788]

Таким образом, изучение процессов распада ядер позволило установить две внутриядерные реакции 1) превращение нейтрона в протон и электрон 2) превращение протона в нейтрон и позитрон. В обеих реакциях испускается нейтрино. Между этими реакциями имеется существенная разница. Поскольку масса нейтрона больше массы протона, то превращение протона в нейтрон сопровождается поглощением энергии. [c.65]

Нейтроны могут возникать при смешивании соединений радия с соединениями бериллия, но их потоки большой плотности получаются из ядерных реакторов. В табл. V приведены радиоизотопы, которые получаются при поглощении нейтронов реакции образования каждого изотопа радиация этих изотопов и периоды полураспада. Число изотопов, известных в настоящее время, настолько велико, что нет никакой возможности привести их здесь полностью. [c.735]

Когда реактор загружен новым топливом, все стержни регулирования находятся в активной зоне и постепенно выводятся с целью достижения постоянного потока нейтронов в активной зоне. Этот процесс продолжается до того момента, пока реакция не становится критической. Реактор продолжает работать в таком режиме до тех пор, пока продукты деления, например Хе, не накапливаются в топливе в таком количестве, что из-за поглощения ими нейтронов реакция деления прекращается. Все зто вместе с постепенным выгоранием топлива требует постоянного выведения стержней регулирования из активной зоны реактора для поддержания критичности реакции. Со временем становится недостаточно нейтронов для дальнейшего деления, и требуются новые топливные элементы [c.166]

Трудностей оказалось очень много. Прежде всего выяснилось, что цепная ядерная реакция возможна лишь при наличии некоторой довольно большой массы урана — так называемой критической массы. К моменту же начала работ ученые располагали незначительным количеством урана, так как до )Й0 г. уран как таковой почти не применялся. Кроме того, нейтроны необходимо было замедлять с тем, чтобы вероятность их поглощения ураном увеличилась. В качестве таких замедлителей, как выяснилось. [c.177]

Распространенность элементов зависит от многих факторов, но в конечном счете определяется вероятностью ядерных реакций их образования и относительной устойчивостью отдельных изотопов. Так, ядра с четным числом нейтронов менее склонны к захвату нейтронов, отчего их в природе больше, чем ядер с нечетным числом нейтронов, исчезающих за счет поглощения нейтронов, так как при этом они превращаются в другие элементы в результате ядерных реакций. [c.226]

Вспомним, однако, что большая часть атома - это незаполненное пространство, Вероятность того, что получившийся в реакции нейтрон расщепит другое ядро, зависит от количества расщепляемого материала. Нужен минимальный объем, чтобы нейтроны достаточно часто попадали в ядра, поддерживая цепную реакцию. Часть нейтронов будет потеряна из-за поглощения их окружающим нерасщепляемым материалом. Таким образом, цепная реакция проис- [c.338]

В ядерном реакторе реакция проводится достаточно быстро, чтобы образовывалось много полезного тепла, но не настолько быстро, чтобы она перешла в разветвленный цепной процесс взрыва. Контроль за работой такого реактора осуществляется при помощи кадмиевых стержней, погружаемых в ядерный реактор для поглощения нейтронов. При достаточно большом погружении кадмиевых стержней в реактор они поглощают столько нейтронов, что деление осуществляется на очень низком уровне. При уменьшении глубины погружения стержней они поглощают меньше нейтронов и деление происходит с большей скоростью. [c.426]

Для больших реакторов, в которых поглощение мало, можно пренебречь полностью всем членом с Однако это приближение приемлемо только в случае, если источники также малы в интересующей области летаргий. В мультиплицирующих средах источниками нейтронов служат реакции деления. [c.259]

Для случая, когда образовавшийся в результате ядерной реакции радиоактивный изотоп имеет большое сечение захвата нейтронов, вследствие чего необходимо учитывать возможность уменьшения числа его атомов за счет вторичной реакции (п.Т). приводится значение сечения поглощения а. Для случая делящихся изотопов приводится сечение деления [c.543]

Активация может быть вызвана также внешними причинами, к которым относятся поглощение квантов света при фотохимических реакциях, действие электрических разрядов, удары электронов, а-частиц, нейтронов и других излучений. [c.335]

Графит, а вернее углерод, и в США, и в нашей стране был выбран в качестве замедлителя нейтронов, испускаемых ураном-235, как один из первых легких элементов Периодической системы Д.И. Менделеева. При атомном весе 12 он имеет очень низкое сечение захвата медленных нейтронов, равное 3,2 0,2 миллибар-на — условной единицы, характеризующей количество нейтронов не замедленных, а поглощенных средой материала на единицу его поверхности. К примеру, бор имеет аналогичное сечение захвата, равное 750 барн, или в 250 тыс. раз выше, чем у углерода. Иными словами, один атом бора, являясь примесью графита, увеличивает собственное поглощение нейтронов двухсот пятидесяти тысяч атомов углерода вдвое. Поглощение, захват нейтронов тушит цепную реакцию урана. [c.33]

Образование ядер с усложнением их состава может происходить в природе либо путем слияния заряженных частиц (элементарных частиц или атомных ядер) друг с другом, либо прохождением реакций за счет поглощения нейтронов. Условия, необходимые для этих процессов, создаются либо в недрах звезд различных типов, где заряженные частицы ускоряются при высоких температурах (порядка сотен миллионов градусов), либо в звездных атмосферах, где частицы ускоряются мощными электромагнитными полями. [c.48]

Во всех реакциях между частицами, в том числе и при распаде частиц, обязательно соблюдаются законы сохранения (энергии, заряда, массы, импульса, вращательного момента). Существует правило, что фермионы либо образуются парами при поглощении излучения с высокой энергией, либо такая пара аннигилирует с излучением энергии. Поскольку для незаряженных фермионов, например нейтронов, доказана возможность их аннигиляции, таким частицам также соответствует античастица. [c.32]

Ядро обладает рядом энергетических уровней. Пусть — энергетический уровень, наиболее близкий к энергии Е тепловых нейтронов. В результате взаимодействия нейтрона с ядром возможно образование составного ядра, сопровождающееся ядерными реакциями. Нас интересует резонансное поглощение нейтрона и его реэмиссия без изменения энергии (упругое рассеяние). Поэтому наряду с рассмотренным выше потенциальным рассеянием следует учесть возможность резонансного рассеяния, сечение которого описывается формулой Брейта — Вигнера [c.80]

Радиационно-химические реакции протекают под действием высоких энергий в результате прохождения ионизирующего излучения через вещество. Инициаторами процессов служат ускоренные электроны, нейтроны, катионы, анионы и другие частицы (корпускулярное излучение), а также рентгеновские и у-лучи (электромагнитное излучение). Разложение химических соединений, происходящие в результате поглощения энергии ионизирующего излучения, называется радиолизом. [c.143]

Ряд изотопов обладает высоким эффективным сечением реакции захвата тепловых нейтронов. Поглощение нейтронов при их взаимодействии с ядрами элементов, входящих в состав поглощающего вещества, подчиняется экспоненциальному закону [c.365]

Определение содержания бора по поглощению нейтронов основано на высоком сечении реакции (а = 755- 10 24 а) Ь1. [c.366]

Методы измерения сечений отдельных нейтронных реакций значительно более сложны и здесь не обсуждаются. Сечения для тепловых нейтронов обычно относят к сечениям взаимодействия нейтронов, кинетическая энергия которых соответствует равновесной температуре материала. Обычно эта температура принимается равной 20° С (0,025 эв). Соответствующая скорость нейтронов составляет 2200 м1сек. Поперечные сечения поглощения, упругого рассеяния и деления в тепловой области для некоторых материалов реактора приведены в табл. 2.2 [10]. В ней также приводится плотность материалов при температ/ре 20° С. [c.35]

I. Необходимо изготовить регулирующие стержни, имеющие состав 80 ат. % Ag и 20 ат. % d + In, сечение поглощения тепловых нейтронов которых в 3 раза превышает сечеиие поглощения тепловых нейтронов регулирующих стержней из чистого гафния, имеющих тот же размер. Сечения поглощения нейтронов для серебра и индия равны соответственно 62 и 190 барн. Средний атомный объем сплава можно принять равным 11 jH I (г-ато.ч). Каково должно быть содержание кад.мия [Примечание. Для расчетов часто пользуются величиной макроскопического сечения, равного сечению, умноженному на атомный номер и деленному на объем. Нели материал представляет собой не чистый элемент, то макросечение относится к сумме элементов. Эта ве.аичина — вероятность реакции поглощения нейтронов на единицу длины пробега.] [c.412]

В выражении (3.1) иод 2 (у) нужно понимать макроскопическое сечени( той нейтронно-ядерной реакции, о которой идет речь. Нанример, Е,(г )г и (г, V, 1) — полное число соударений всех типов, которые имеют место между нейтронами, обладающими скоростью и, и ядрами в единице объема в точке г за единицу времени 2 и)ип (г, и, I) — число поглощений, которые имеют место между нейтронами, обладающими скоростью и, и ядрами в единице объема в точке г в единицу времени I. [c.38]

Пусть в единичном объеме за единицу времени образуется нейтронов. Если эти П(, нейтронов получены в результате реакции деления, они обладают кинетической энергией порядка 2 Мзв. Каждый из этих нейтронов при движении сталкивается с различными ядрами в результате этих столкновений 1) изменится направление дпп/кенпя нейтрона 2) нейтрон потеряет свою кинетическую энергию 3) может бить поглощен ядром или 4) в результате последнего рассеяния нейтрон может уйти из системы. [c.41]

Спектр нейтронов в реакторе определяется всеми тремя типами реакций взаимодействия нейтронов с веществом. Однако средняя энергия нейтронов, роледающнхся в реакторе, определяется реакциями деления. Детальная же форма спектра обусловлена процессами рассеяния и поглощения. Наибольшее влияние оказывает рассеяние, которое главным образом и определяет общую форму спектра. Влияние поглощения на спектр до некоторой степени вторично и в большинстве реакторов приводит лишь к искажению спектра, полученного в результате рассеяния. [c.48]

Наиболее щироко в настоящее время применяется нейтронно-акгива-ционный анализ, в основе которого лежит поглощение ядрами элементов тепловых нейтронов В результате этой реакции образуются изотопы, больщей частью радиоактивные. Подавляющее большинство из них являются у-излучателями, по площадям пиков у-спектров которых можно рассчитать их содержание в пробе Для этого активность элемента в образце сравнивают с активностью стандартного образца определяемого элемента, содержание которого известно. Таким образом, для выполнения анализа необходимо лишь обеспечить точное соответствие условий облучения стандартного образца и анализируемой пробы В частности, оно может нарушаться из-за эффектов экранирования тепловых нейтронов. Поэтому в качестве стандартных образцов использутот вещесгва с близкими к анализируемым объектам физическими и химическими свойствами. Содержание элементов в стандартных образцах определяют с помощью независимых методов анализа, в крайнем случае их концентрацию рассчитывают на основе исходных данных [c.311]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология