Cтраница 4
Основными видами ядерного топлива являются уран-235, уран-233 и плутоний-239. Остальные же 99 3 % приходятся на долю урана-238, который, хотя и может делиться под действием быстрых нейтронов ( с энергиями в несколько мегаэлектронвольт), однако цепной реакции не поддерживает, так как имеет высокое сечение захвата, в результате чего его коэффициенты т ], а следовательно, и / С, меньше единицы. [46]
Так, деление ядер изотопа урана U2 8, составляющего основную часть природного урана, вызывается только быстрыми нейтронами, обладающими кинетической энергией не менее 1 Мэв. Ядра же изотопов урана U285 и U288, а также ядра еще более тяжелого, чем уран, элемента - плутония Ри289, испытывают деление не только под действием быстрых нейтронов, но и при поглощении медленных нейтронов. [47]
Однако несмотря на такое обилие типов излучений для осуществления химических реакций, основными агентами радиационной химии являются быстрые электроны, либо быстрые ядра, взаимодействие которых с электронными оболочками атомов и молекул аналогично взаимодействию быстрых электронов. Действительно, для у-квантов с энергией от 0 1 до 10 Мэв при взаимодействии с веществом основную роль играет эффект Комптона, приводящий к образованию быстрых электронов, а действие быстрых нейтронов связано преимущественно с образованием быстрых ядер, получивших от нейтронов кинетическую энергию или же возникших в результате ядерной реакции. С другой стороны, движение в веществе быстрой тяжелой заряженной частицы вновь приводит к образованию электронов, сравнительно более медленных, но все же превосходящих по энергии величины потенциалов ионизации атомов и молекул. [48]
Так как нарушения в неорганических изоляционных материалах обусловлены в основном атомными смещениями, то можно предполагать, что - излучение не создает дополнительных трудностей. Правда, комптон-электроны, получающиеся при рассеянии у-квантов будут вызывать смещения атомов, но опыты с полупроводниками показали, что их вклад мал по сравнению со смещениями, возникающими под действием быстрых нейтронов. [49]
Если энергия возбуждения, привнесенная в ядро при захвате теплового нейтрона, окажется меньше § f, то возникающие деформации не достигнут критического значения и ядро не испытает деления под действием теплового нейтрона. Эти простые представления позволяют понять, почему одни ядра - U235, U233, Pu230 - делятся под действием тепловых нейтронов, а другие - U2 18, U234, Th232 - делятся лишь под действием быстрых нейтронов. В четвертой и пятой колонках таблицы 13 приводятся значения энергии возбуждения и активации для некоторых ядер. [50]