Cтраница 3
При нейтронном гамма-каротаже требуется регистрировать только гамма-излучение, вызываемое испускаемыми нейтронами. Для этого все прочее гамма-излучение не должно регистрироваться. Влияние естественного гамма-излучения уменьшается в результате применения источника нейтронов достаточной силы и индикатора, менее чувствительного и меньших размеров, чем индикатор, обычно применяемый для гамма-каротажа. Попадание гамма-лучей, сопровождающих выделение нейтронов из источника в индикатор, предотвращается свинцовой прокладкой или иным поглотителем в самом приборе. [31]
Основные принципы этого метода те же, что и в случае дифракции рентгеновских лучей, но экспериментальная методика значительно сложнее. Пучки нейтронов достаточной интенсивности могут быть получены в атомных котлах. Затем пучок отражается от большого монокристалла для выделения нейтронов со сравнительно небольшим интервалом скоростей и, следовательно, длин волн. Результирующий пучок гораздо слабее, чем пучки рентгеновских лучей, используемые в обычных дифракционных исследованиях, так что необходимы длительные экспозиции. Положения и интенсивности дифрагированных пучков определяют с помощью счетчиков нейтронов, так как нейтроны не воздействуют на фотографические пластинки. Полная операция гораздо более трудоемка, чем при рентгеновских исследованиях, и поэтому этот метод используется только для немногих специальных целей. Однако он незаменим для изучения кристаллов, содержащих водород, так как только он позволяет достаточно надежно определить положения атомов водорода. Далее, атомы с большими парамагнитными моментами очень сильно взаимодействуют с нейтронами независимо от эффекта рассеивания на ядрах. Это позволяет получать сведения о структурах ферромагнитных и других подобных материалов. Но для интерпретации данных по нейтронной дифракции обычно необходимо предварительно определить структуру ( насколько это возможно) с помощью обычных рентгеноструктурных методов. [32]
Выход в этих реакциях зависит, в частности, от начальной энергии частиц и от условий отвода избыточной энергии. Пока образовавшееся новое ядро сохраняет избыточную энергию, находясь в сильно возбужденном состоянии, оно сохраняет способность и к обратной реакции или к разложению с выделением других частиц. Вероятность таких нежелательных направлений процесса уменьшается, если уменьшается время пребывания образовавшегося ядра в сильно возбужденном состоянии, например, когда реакция заключается не только в соединении исходных частиц, но и в выделении пра этом других частиц, уносящих избыточную энергию. Это имеет место, например, в реакции ( в), происходящей с выделением нейтрона. [33]
Взаимодействие протона с ядром 15N иногда заканчивается образованием ядра 1вО [ примерно на 1000 реакций ( р, а) приходится 1 радиац. Эти циклы протекают прибл. IV приходится более 1000 циклов II и III и более 106 циклов I. Хотя циклы II - IV играют второстепенную роль в скорости выделения энергии, они определяют концентрации изотопов 17О и 18О, к-рые на более поздних стадиях эволюции звезды могут вступать в термоядерные реакции с выделением нейтронов. [34]
Спонтанное ( самопроизвольное) деление представляет собой самопроизвольный распад тяжелых ядер на два ( редко три или четыре) осколка - ядра элементов середины Периодической системы. При этом испускается несколько нейтронов. Деление тяжелых ядер сопровождается выделением огромной энергии ( около 200 МэВ), во много раз превосходящей энергию других ядерных реакций. У всех изотопов природных тяжелых элементов процесс спонтанного деления происходит очень редко. Например, для ядра If 11 распад может происходить с выделением а-частицы или путем спонтанного деления. Но последний процесс во много раз менее вероятен. С ростом Z у искусственных тяжелых элементов спонтанное деление становится главным, а иногда единственным из наблюдавшихся до сих пор видов распада. Ядра-осколки при делении одного сорта атомов, как правило, представляют собой изотопы различных элементов. Наиболее часто происходят процессы несимметричного деления, при котором заряд и масса осколков соответствуют 40 и 60 % от заряда и массы исходного ядра. Тяжелое материнское ядро характеризуется сравнительно с дочерними большим содержанием нейтронов v поэтому осколки деления обычно являются ( 5-излучающими, а само деление сопровождается выделением нейтронов. [35]