Cтраница 3
Поляризация медленных нейтронов возникает в результате магнитного взаимодействия с атомными электронами и находит целый ряд применений. [31]
![]() |
Теоретическая кривая распада для двух различных. [32] |
Захват медленных нейтронов является одним из наиболее важных методов получения радиоизотопов. Многие из стабильных изотопов имеют большие поперечные сечения захвата для этой реакции. Период полураспада и интенсивность наведенной активности специфичны для облучаемого изотопа. В некоторых случаях активность столь высока ( обычно в сочетании с коротким периодом полураспада), что активность, вызванная облучением нейтронами, может служить очень чувствительным методом определения элемента. Этот метод исследования известен как нейтронная активация. Все химические операции выполняются с обычным элементом. Затем полученный образец облучают нейтронами и измеряют его активность. [33]
Для медленных нейтронов особенно велики сечения первых трех реакций. Реакция В10 ( n, a) Li7 используется для регистрации нейтронов ( см. гл. Реакция Li6 ( n, а) Н3 используется для получения изотопа Н3, в частности, в термоядерных взрывах. Обе эти реакции используются также для защиты от медленных нейтронов ( см. гл. Реакция К14 ( п, р) С14 приводит к возникновению важного ( см. гл. [34]
Использование медленных нейтронов имеет то преимущество, что при этом можно оценить количество непосредственно образующихся свободных радикалов. Захват медленного нейтрона ведет к испусканию одного или более квантов высокой энергии, что в свою очередь вызывает эффект отдачи в ядре. Это происходит настолько интенсивно ( см. табл. 21), что связь атома с остатком молекулы рвется, и выделяющийся атом обладает настолько высокой кинетической энергией, что при столкновении с ним возникают вторичные активные атомы и радикалы. [35]
Для медленных нейтронов энергией до 100 эв характерным является процесс их захвата ядрами атомов. Это приводит к возникновению неустойчивого ядра, претерпевающего превращение с испусканием, как правило, у Учей. При поглощении тепловых нейтронов может происходить также образование заряженных частиц и атомов отдачи, которые и производят ионизацию и возбуждение молекул среды. Для быстрых нейтронов основным является процесс рассеяния на ядрах атомов. [36]
Захват медленных нейтронов ядрами различных элементов вызывает эмиссию у-лучей с энергией 3 - 6 Мэв. Импульс у-кванта уравновешивается отдачей ядра, испускающего квант, что почти всегда приводит к разрыву ковалентных связей, которые образованы с участием атома с таким ядром. Если подобное превращение претерпевает ядро атома галогена, входящего в молекулу органического вещества, то получаемый изотоп галогена будет радиоактивен и радиоактивность можно сконцентрировать в водной вытяжке. [37]
Действие медленных нейтронов связано с вызываемыми ими ядерными превращениями. В результате первой из этих реакций возникают фотоны с энергией 2 23 Мэв, в результате второй реакции возникают протоны с энергией 0 6 Мэв. Остальные реакции приводят к образованию активных изотопов. [38]
Взаимодействие медленных нейтронов с веществом характеризуется, как правило, захватом нейтрона ядром атома. Этот захват сопровождается переходом атома в возбужденное состояние с последующим испусканием нейтрона меньшей энергии, либо у-кван-та, либо другой ядерной частицы. Испускание у-кванта сопровождается отдачей атома в противоположную сторону, в результате чего также могут возникнуть дефекты решетки. Хотя количество этих дефектов значительно меньше, чем в случае воздействия быстрого нейтрона, но, если облученное вещество имеет большое сечение захвата, оно может быть все же значительным. [39]
Реакция медленных нейтронов В10 - J - п1 - Li7 He4 прс-текает с большим выходом. Общая кинетическая энергия Li7 и Не4, составляющая в каждом случае в среднем 2 4 MeV, расходуется на возбуждение и ионизацию. Если исходить из данных предшествующих работ по изучению действия различного вида излучений, то получаемые эффекты должны быть во всем аналогичны эффектам, вызываемым в таких же смесях без примеси бора, и отличаются от них только по величине. При одинаковых условиях облучения в присутствии бора эффекты должны быть в восемьдесят раз больше, чем в образцах без бора. Соответственно можно было надеяться, что добавление бора даст возможность добиться заметных превращений в течение достаточно малого времени, позволяющего практически использовать эти процессы. [40]
Энергия медленных нейтронов очень мала по сравнению с характерными энергиями в ядерной физике: как правило она меньше энергии первого возбужденного состояния ядра, и поэтому для медленных нейтронов возможны только упругое рассеяние и экзотермические реакции. [41]
![]() |
Зависимость эффективного сечения процесса. [42] |
Для медленных нейтронов характерным является процесс их захвата ядрами атомов. Этот процесс приводит к возникновению неустойчивого ядра, претерпевающего превращение с испусканием в большинстве случаев у-лучей. Примерами таких превращений могут служит реакции: Н ( я, Y) D; С135, ( п, у) С136; CF ( n, v) Cl38; Na23 ( n, Y) Na24; P31 (, v) P32; Ca44 ( n, Y) Ca45 и др. При поглощении нейтронов легкими ядрами может происходить также образование заряженных частиц. [43]
Двух медленных нейтронов в реакции п d р ( п г ] или дву х медленных протонов в реакции р d - л ( р - - Р) могут / также быть использованы для спинового анализа обменных сид. [44]
Энергия медленных нейтронов недостаточна для неупругого рассеяния. [45]