Ядерные реакции эффективное сечение

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.

В современной ядерной медицине для научно-исследовательских, диагностических и терапевтических целей применяют более 50 циклотронных PH с периодами полураспада от нескольких минут до нескольких лет. Тенденции развития исследований в этой области связаны с определением ряда фундаментальных величин, а именно, новых или уточнённых данных о свойствах ядер (типы распада, структура), изучением функций возбуждения ядерных реакций. Зависимость сечения реакций от процессов получения PH (ускорители, методы приготовления радионуклидных препаратов, детектирующая аппаратура, автоматизация и компьютеризация процессов) определяет эффективность и коммерческую сторону этой области науки и производства. [c.330]

Активационный анализ занимает значительное место в аналитической химии следовых количеств элементов. Он относится к наиболее чувствительным аналитическим методам преиму-шеством его является возможность проведения неразрушающего анализа. В то же время реальные возможности метода определяются соотношением значений поперечных сечений захвата ядерных реакций изотопов определяемых элементов и элементов матрицы и периодов полураспада соответствующих нуклидов. Эффективность активационного анализа зависит также от видов применяемого возбуждения нейтронами, заряженными частицами и фотонами. Поэтому часто становится необходимой предварительная радиохимическая подготовка пробы, например частичное растворение матрицы. [c.418]

БАРН — единица эффективного поперечного сечения ядерных взаимодействий, равная 10 см2. Эффективное поперечное сечение характеризует вероятность ядерных реакций для многих из них оно близко по порядку величины к геометрическому сечению ядра, лежащему для большего количества ядер в пределах (0,5—2) см , чем и объясняется [c.39]

Дозиметрия излучения с помощью ядерных реакций, эффективное сечение которых известно (процесс, обратный четвертому). Например, реакция a)gLi служит для дозиметрии медленных, а деление тория—быстрых нейтронов [33]. [c.124]

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]

В общем случае (когда Ед — микроскопическое эффективное сечение поглощения) величина 2аФ —это число поглощенных нейтронов при всех ядерных реакциях в 1 см за 1 сек. [c.614]

Пользуясь величиной эффективного сечения ядерной реакции, можно рассчитать число ядер, образующихся в мишени под действием бомбардирующих частиц. [c.218]

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]

Определение радиоактивности исследуемых образцов можно провести абсолютным или относительным методом. Абсолютные измерения позволяют определить скорость распада, выражаемую в кюри или числом актов распада за единицу времени. Измерение величины эффективных сечений по выходу ядерных реакций, определение периодов полураспада долгоживущих изотопов, дозиметрические расчеты — основаны на результатах абсолютных измерений радиоактивности. Принципы, положенные в основу определения абсолютной активности, применяются при планировании эксперимента с использованием радиоактивных индикаторов, а также при сравнении активности препаратов, измеренных в различных условиях. [c.61]

Какова чувствительность нейтронно-актива-ционного метода определения кобальта, если исследуемый образец облучают 10 мин медленными нейтронами с плотностью потока 2 10 нейтр см сек). Минимальная регистрируемая активность 40 имп/мин при эффективности регистрации %. При облучении протекает ядерная реакция вСо( у) Со. Эффективное сечение реакции составляет 6,6 X X 10-25 см . [c.210]

Ядерная (атомная) энергия — это часть энергии связи в ядрах атомов, высвобождающаяся прп таких превращениях сверх-тяжелых или сверхлегких элементов, в результате которых образуются изотопы средни.х элементов. Высвобождение энергии сопровождается потерей массы, эквивалентной потере высвобождающейся энергии эта энергия высвобождается в результате преобразования массы покоя в энергию. Помимо целого ряда других реакций, в реакторах прежде всего происходит взаимодействие нейтронов с ядрами атомов. Однако в реакцию с ядрами особенно легко вступают нейтроны, движущиеся с определенной скоростью, неодинаковой в различных случаях и получившей наименование резонансной. При этой скорости эффективное сечение ядра максимально. (Под эффективным [c.547]

Другой характеристикой ядерных реакций является величина их эффективного сечения, которая отражает вероятность протекания того или иного ядерного процесса. Если на тонкую мишень падает поток частиц Е С постоянной плотностью и в ней в единицу времени происходит п реакций, то эффективным сечением данной реакции, отнесенным на одно ядро, будет называться величина [c.29]

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]

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]

МэВ ядерными реакциями можно пренебречь из-за их малого эффективного сечения. [c.13]

Активационный анализ. Измеряя активность радиоактивного изотопа, образовавшегося после определенного времени облучения источником известной интенсивности, и зная сечение захвата нейтрона или захвата частицей и течение самой ядерной реакции, а также эффективность счетной установки, можно вычислить содержание интересующего нас элемента. Этот метод находит широкое применение для определения рассеяных элементов. [c.336]

Барн — единица измерения эффективного поперечного сечения ядерных реакций [c.24]

Количество образовавшегося изотопа зависит главным образом от величины эффективного сечения ядерной реакции (48—I) и определяется свойствами ядра, а не электронной оболочки. Это обусловливает высокую специфичность активационного анализа, возможность одновременного определения нескольких близких по свойствам элементов и измерения ничтожных следов примесей, не открываемых даже спектральным анализом. Особенно ценно то обстоятельство, что при возможности определения малых количеств исключается опасность загрязнений, вносимых вместе с реактивами при любом химическом анализе. [c.217]

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]

Эффективное сечение ядерной реакции на медленных нейтронах для изотопа серебра-107 равно 44,5 10 см . [c.168]

Свойства, проявляемые изотопами в ядерных реакциях, как и другие их ядерные свойства, при данном Z кардинально зависят от полного числа нуклонов в ядре. Так, например, сечение захвата тепловых нейтронов (с энергией порядка нескольких сотых долей электронвольта) для изотопа лития составляет 940 барн, а для изотопа дЬ — 0,045 барн [4]. В реакциях деления ядро изотопа урана распадается только под действием быстрых нейтронов с энергией Е, большей 1 МэВ, и с малым эффективным сечением 0,3 барна. Ядро же изотопа делится под действием нейтронов любых энергий, причём с уменьшением Е сечение резко возрастает, достигая для тепловых нейтронов величины 582 барн, что коренным образом определяет принципы действия и конструкцию атомных реакторов. [c.25]

Возможность или вероятность ядерной реакции чаще всего характеризуется эффективным поперечным сечением, выражаемым в барнах. Барн — единица, равная 10 м , имеет порядок геометрического сечения ядер, так как при радиусе ядра 10 м его поперечное сечение, т. е. пг , составляет 10 м . Большинство ядерных реакций имеют поперечные сечения от нескольких тысяч до 0.001 барн. [c.46]

Для некоторых ядерных реакций эффективное сечение оказывается довольно высоким, достигая см 1атом. Другие реакции гораздо менее вероятны, их эффективное сечение имеет величину порядка 10 см /атом. [c.39]

Коэффициент пропорциональности а при условии, что поток относят к числу частиц, проходящих за 1 с через поперечную потоку площадку в 1 см , имеет размерность площади (см ) и называется эффективным поперечным сечением ядерной реакции. Эффективное поперечное сечение измеряют вбарнах (1 барн соответствует 10 см ). Геометрическое сечение ядра, вычисленное по формуле 5 = яг, не совпадает с эффективным сечением ядерной реакции. Более того, разные ядерные реакции, осуществляемые с [c.77]

Рассмотрим кратко некоторые характеристики стационарных реакций. Эффективным сечением ядра ст называется характеристика ядра атома облучаемого вещества в данной реакции, зависящая от энергии попадающих частиц, наиример иейтроиов. Выход ядерной реакции при облучении вещества нейтронами зависит от числа нейтронов, их скорости, числа и типов ядер мишени . [c.613]

Реакция у, п)-вырывания нейтрона из ядра жесткими у-квантами носит название ядерного фотоэффекта. Эффективные сечения взаимодействия у-лучей с ядрами очень малы, значительно меньше, чем с электронами, так как ядра состоят из тяжелых частиц, амплитуда колебаний которых под действием электромагнитного поля невелика, т. е., другими словами, вероятность поглощения у-кванта мала. Наибольшее значение сечения ядерного фотоэффекта (фоторасщепление дейтона при энергии кванта Лу = 2,75 Мэе) составляет около 1,5см , т. е. порядка 0,001 барн. Сечение взаимодействия у-лучей с электронами — порядка 1 барн, поэтому, попадая на вещество, пучок у-лучей ос- лабляется главным образом за счет взаимодействия с электронами, а расщепление ядер производит очень редко. [c.174]

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]

Важно отметнтЕ., что только благодаря лучшим характеристикам гете-])огснных систем стало возможным впервые вообще получить цепную ядерную реакцию. Дело в том, что едипствепными, доступными в то время и эффективными замедляющими материалами были графит и вода. Но даже в гомогенной системе из графита, с ого весьма малым сечением поглощения, и с естественным ураном ценная реакция невозможна. Это легко показать. Если система конечных размеров критична, то [c.464]

Вероятность Я. р, характеризуется эффективным сечением, к-рое связывает происходящее в единицу времени число ядерных превращ, с потоком бомбардирующих частиц и плотностью ядер в мишени выходом р-ции — отношением числа ядерных превращ. в данной мишени к числу попавших в мишень бомбардирующих частиц. Важная характеристика Я. р.— ее тепловой эффект, т. с. выраженная в единицах энергии разность масс покоя ядер, вступающих в реакцию, и ядер-продуктов. Я, р. с отрицат. тепловым эффектом осуществляются только в том случае, если кинетич. энергия бомбардирующих частиц превышает нек-рое пороговое значение. Осн. цели исследования Я. р.-изучение структуры и св-в атомных ядер, механизмов их превращ., проверка теоретических моделей ядер. [c.725]

Ри, который эффективно поглощает тепловые нейтроны и может делиться только быстрыми нейтронами. После захвата нейтронов он трансформируется в делящийся изотоп плутония Pu. Ядра этого изотопа имеют большие значения эффективных поперечных сечений деления быстрыми нейтронами и радиационного захвата тепловых не11тронов, вследствие чего он благоприятствует накоплению Я. г. в реакторах на быстрых нейтронах (эффективные поперечные сечения ядерных реакций характеризуют вероятность ядерной реакции). Важнейшей характеристико Я. г. является число вторичных нейтронов, образуемых в результате одного акта захвата Я. г. нейтронов. Эта величи- [c.806]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология