Cтраница 3
В данном случае срыв происходит в результате соударения одной из частиц с ядром, в то время как другая частица пролетает, не касаясь ядра. Так как сечения реакции срыва достаточно велики, то реакции ( D, п) используются для получения мощных пучков нейтронов большой энергии. Другая причина, обусловливающая широкое применение дейтронных реакций, состоит в том, что получение в ускорителях этим путем пучков монохроматических нейтронов является сравнительно нетрудной задачей. [31]
Недостатком анализа с использованием генератора нейтронов является низкая чувствительность. Повышение ее связано только с увеличением потока нейтронов. Преимуществами этого метода является, во-первых, то, что генератор - легко доступный источник нейтронов и, если нет необходимости достижения более высоких чувствительностей, то он весьма удобен для инструментального анализа на некоторые примеси, особенно имеющие короткожи-вущие изотопы; во-вторых, облучение монохроматическими нейтронами с энергией 14 Мае исключает целый ряд побочных реакций, протекающих в образце при облучении нейтронами реактора; в-третьих, быстрота определения примесей. [32]
В методе пороговых детекторов рабочее вещество содержит ядра, на которых идут реакции ( п, р) или ( n, f), обладающие определенными порогами. Регистрируя продукты этих реакций, мы получаем информацию о нейтронах с энергиями выше пороговой. Например, на изотопе серы lgS32 идет реакция п ieS32 - isP32 P. Образующийся в этой реакции изотоп фосфора 15Р32 3-активен с периодом полураспада 14 5 дней. Измерив активность детектора, мы можем установить суммарное количество монохроматических нейтронов с энергией выше 2 МэВ, прошедших через детектор. К сожалению, реальные нейтронные потоки обычно не монохроматичны и имеют весьма широкий разброс по энергиям. В этом случае пороговый детектор выдает лишь интегральную характеристику, зависящую не только от энергетического распределения нейтронов с энергиями выше пороговой, но и от энергетического хода сечения активации. Таким образом, получаемая информация довольно расплывчата, что сильнейшим образом сужает область применимости пороговых детекторов. Более чистую информацию удается получить, применив несколько детекторов с различными порогами. Имеется целый ряд пороговых детекторов с различными значениями порога. [33]
Кроме того, проблема вычисления / остается далеко не простой, даже если энергетический спектр нейтронов известен. В действительности она остается сложной, даже если предположить, что все лейтроны имеют одинаковую знергшо. Причина заключается в том, что обычная теория диффузии, как оказывается, здесь совершенно непригодна. Наша работа в этом направлении не была развернута с достаточной энергией, так как мы были, может быть, слишком хорошо осведомлены о несоответствии модели, использующей монохроматические нейтроны, в действительности. В самом деле, имеются доказательства, что ошибки в наших примитивных диффузионных уравнениях весьма существенны и соответствуют указаниям Плячека. [34]
Этот реактор, грубо говоря, состоит из двух плутониевых цилиндров, между которыми имеется зазор. Размеры цилиндров и зазора подобраны так, что & 1, но при заполнении зазора ураном получается k 1, и начинается интенсивная реакция. В диск заделаны два урановых вкладыша. При каждом прохождении вкладыша между цилиндрами происходит короткая вспышка цепной реакции. Нейтронный пучок из ИБР поступает в километровую трубу метрового диаметра. К концу трубы нейтроны с разными скоростями подходят в разные моменты времени. Это позволяет выделять по времени пролета монохроматические нейтроны различных энергий, что в свою очередь позволяет разрешать очень узкие и близкие друг к другу нейтронные резонан-сы ( см. также гл. [35]
Этот реактор, грубо говоря, состоит из двух плутониевых цилиндров, между которыми имеется зазор. Размеры цилиндров и зазора подобраны так, что k 1, но при заполнении зазора ураном получается k 1, и начинается интенсивная реакция. В диск заделаны два урановых вкладыша. При каждом прохождении вкладыша между цилиндрами происходит короткая вспышка цепной реакции. Нейтронный пучок из ИБР поступает в километровую трубу метрового диаметра. К концу трубы нейтроны с разными скоростями подходят в разные моменты времени. Это позволяет выделять по Времени пролета монохроматические нейтроны различных энергий, что в свою очередь позволяет разрешать очень узкие и близкие друг к другу нейтронные резонан-сы ( см. также гл. [36]
Чаще всего для получения нейтроноъ в ускорителях применяются дейтроны, падающие на литиевую мишень. Эта реакция экзоэнергетическая с большим энергетическим эффектом, вследствие чего возникающие нейтроны обладают, как правило, большой энергией. Наиболее интенсивным источником нейтронов являются ядерные реакторы. В современных ядерных реакторах плотность потока нейтронов составляет 1013 - 1014 нейтронов / см2 - сек, а в отдельных исследовательских реакторах достигает еще больших значений. При атомных взрывах в течение короткого времени, длящегося меньше миллионной доли секунды, освобождается примерно 1024 - 1026 нейтронов. В источниках с радиоактивным веществом иногда используется не а-излучение, а у-излучение. Эти источники, как правило, применяются, когда требуется небольшая интенсивность монохроматических нейтронов. В фотонейтронных источниках в качестве облучаемого вещества используются Be9 и Н2, с которыми реакция ( Y, п) имеет соответственно энергетические пороги 1 67 и 2 23 Мэв. Принципиально реакция ( у, п) возможна на всех ядрах, за исключением Н1, однако во всех остальных случаях энергетический порог реакции достигает - 5 Мэв и выше. [37]
Бете указал, что образование составного ядра может играть более важную роль, чем это считалось, и что влияние кулоновского поля на волновую функцию протона может сделать более вероятной реакцию с вылетом протона, а не нейтрона. В ядерной физике низких энергий процессы типа реакции ( d, p), в которых часть бомбардирующего снаряда попадает в мишень, а остающаяся часть пролетает мимо, называются реакциями срыва при условии, что они имеют место при энергиях, недостаточных при обычных ядерных радиусах для образования составного ядра. В таком определении, очевидно, имеется неоднозначность, связанная с выбором разумных ядерных радиусов. Эту неоднозначность мы обсудим позже. Реакция, обратная реакции срыва, называется реакцией подхвата. Мэ: различных мишеней возникают нейтроны, вылетающие в направлении вперед в конусе с раствором около 10 относительно направления падающего дейтронного пучка. Позднее было найдено, что эти нейтроны имеют энергию около 90 Мэв и что таким путем может быть получен источник почти монохроматических нейтронов. [38]