Реакция - радиационный захват
Cтраница 2
Наличие мощных источников нейтронов ( ядерные реакторы) делает возможным широкое использование реакции радиационного захвата нейтронов. [16]
Так как реакции вида ( п, у) сводятся к захвату нейтрона с последующим испусканием у-кванта, они называются реакциями радиационного захвата нейтрона. [17]
Активационный анализ на резонансных нейтронах имеет много общего с активационным анализом на тепловых нейтронах, так как в обоих случаях ведущую роль играет реакция радиационного захвата. Однако этому методу свойственны определенные особенности, связанные главным образом со спецификой взаимодействия резонансных нейтронов с ядрами элементов и способами осуществления облучений. [18]
В экспериментах [13] интенсивный 7-источник был получен при импульсном облучении нейтронами вещества, ядра которого обладают сечением радиационного захвата, примерно в 103 раз превосходящим соответствующие сечения исследуемого. Реакции радиационного захвата эффективно идут при более низких энергиях. Поэтому нейтронный импульс должен опережать регистрируемое газодинамическое движение на временной интервал, необходимый для замедления нейтронов в исследуемом веществе до оптимальных энергий. [20]
Практически наиболее важны реакции радиационного захвата нейтронов и соответствующая им величина - сечение захвггга нейтронов; эти реакции приводят к образованию радиоактивного изотопа элемента, массовое число которого на единицу больше, чем у изотопа, претерпевшего превращение. Во многих случаях при захвате нейтронов тем же самым изотопом наблюдается образование ядерных изомеров, отличающихся друг от друга периодами полураспада. [21]
В тех случаях, когда энергия возбуждения ядра-продукта оказывается равной энергии отделения нуклона или больше ее, испускание - у-лучей также может быть преобладающим эффектом, если испускание нуклона почему-либо затруднено. В части второй книги будут рассмотрены реакции радиационного захвата медленных нейтронов, в которых возбуждение ядра, полученное за счет энергии связи захваченного нейтрона, снимается испусканием двух-трех у-квантов. Процесс испускания у-кван-тов в этом случае оказывается более вероятным, чем обратное отделение нейтрона, так как последнее связано с необходимостью концентрации всей энергии возбуждения на одном нуклоне, который к тому же должен находиться вблизи границы ядра. Это явление маловероятно из-за того, что сразу же после захвата нейтрона вносимая им энергия связи быстро перераспределяется в ядре между всеми его нуклонами. [22]
На рис. 11.6 схематически изо-бражена энергетическая зависимость сечения реакции радиационного захвата нейтрона. [23]
Достоинство анализа на тепловых нейтронах состоит в том, что при облучении большинства элементов периодической системы практически протекает только одна реакция радиационного захвата ( п, у), в результате которой образуется радиоизотоп исходного элемента, что придает методу определенную универсальность. Сечения реакции ( л, у) имеют часто высокие значения, что приводит к низкому пределу обнаружения элементов. Дополнительным благоприятным фактором является наличие целого набора источников нейтронов, которые перекрывают широкий диапазон плотности потока тепловых нейтронов. [24]
Кроме того, существуют химические соединения и газы, содержащиеся в воде в микроконцентрациях и поступающие в контур АЭС с водой первичного заполнения, а также в результате внутри-контурных процессов коррозии. Наиболее распространенными из них являются растворенные в воде хлориды натрия и калия, сульфаты и карбонаты кальция, магния, кремниевая кислота, ионы железа, кислород, масла, нефтепродукты и др. Источниками микропримесей также являются реакции радиационного захвата нейтронов ядрами элементов, входящих в состав конструкционных материалов контура, деления ядерного топлива, продукты которых ( иод, стронций и др.) переходят в воду через неплотности оболочек ТВЭЛов. [25]
Обычно обозначается буквой о. Практически наиболее важны реакции радиационного захвата нейтронов и соответствующая им величина - сечение захвата нейтронов; эти реакции - типа ( п, у) ( см. Радиоактивность) приводят к образованию радиоактивного изотопа облучаемого элемента, массовое число к-рого на единицу больше, чем у изотопа, претерпевшего превращение. [26]
Остаток энергии возбуждения излучается системой ядерных частиц в виде у-кванта. В этом случае имеет место пеупругое рассеяние нейтрона. Частным случаем последней реакции служит реакция радиационного захвата нейтрона, при которой вся энергия возбуждения уносится у-квантом и нейтрон остается в ядре. [27]
Более двадцати лет Мо получают и в Австралии. Ядерный реактор HIFAR мощностью 10 МВт расположен недалеко от г. Сиднея и является в Австралии единственным действующим реактором с 1958 года. Генераторы технеция - 99т начали производить с конца 60 - х годов из молибдена, полученного по реакции радиационного захвата 98Мо ( п 7) Мо. Это позволило удовлетворить собственные потребности в Мо и частично экспортировать его в страны Юго-Восточной Азии. Последние четыре года отмечают стабильный рост продаж радионуклидов приблизительно на 12 % в год. [28]
В результате захвата нейтрона взаимодействующим ядром образуется составное ядро, находящееся в весьма возбужденном состоянии. Переход возбужденного ядра в стабильное состояние сопровождается испусканием у-излучения. Установлено, что реакция радиационного захвата вида ( п, у) возможна при любых энергиях нейтрона и для ядер всех элементов. [29]
Протекающие ядерные реакции обычно записывают в сокращенной форме. Как видно, в такой записи фиксируются только исходное и конечное ядра, бомбардирующая и испускаемая частицы. Испускание у-излучения обычно не отмечается, правда, реакция радиационного захвата нейтрона ( п, у) составляет исключение. [30]
Страницы: 1 2