Использование - нейтрон
Cтраница 2
Каждый реактор должен быть сконструирован таким образом, чтобы выделяющиеся при делении нейтроны использовались наиболее эффективно. Однако это не означает необходимости использования нейтронов исключительно для деления ядер и выделения энергии. В реактор могут быть введены вещества, ядра которых при поглощении нейтронов превращаются в ядра другого вещества. [16]
Предусматривается развитие радиоактивационного анализа с использованием нейтронов, гамма-квантов, электронов, протонов. Особенно интересно использование моноэнергетических пучков достаточно высокой энергии и резонансных уровней. Возможно, перспективным окажется облучение мезонами, а также тяжелыми частицами. Активационный анализ приобретет значение обычного, рутинного, в лучшем смысле слова, метода анализа, он будет широко применяться в промышленном контроле. [17]
В ФРГ запатентованы: способ измерения состава угля в скважинах излучением импульсов нейтронов разной длительности и регистрацией 7-излучения в промежутках и устройство контроля материала, подаваемого насосом ( шламы, пульпы), с 252Cf для облучения и свинцовой камерой для материала после облучения и регистрации 7-излучения. В Японии запатентовано устройство для измерения состава с использованием нейтронов и гамма-спектрометром с фильтрами перед детекторами. [18]
При бомбардировке бора дейтонами после сжигания мишени в кислороде наблюдалось образование газообразного активного вещества, химические свойства которого соответствовали свойствам углерода [10], Из различных реакций, посредством которых может быть получен изотоп С11, наибольшее практическое значение имеет реакция В10 ( d, n) Cn. Сечение захвата реакции велико, и, несмотря на небольшую концентрацию В10 ( около 20 %), могут быть получены высокие удельные активности. Единственная пригодная реакция с использованием нейтронов С13 ( п, 2п) С11 эндотермична; кроме того, до настоящего времени неизвестен удовлетворительный способ концентрирования активного изотопа при помощи метода Силларда-Чалмерса. [19]
Таким образом, облучение медленными нейтронами встречающегося в природе тория превращает его в изотоп урана, который делится под действием медленных нейтронов. Этот процесс, по крайней мере, в принципе открывает потенциальный источник делящегося материала, во много раз больший, чем количество U235 - единственного известного делящегося изотопа, имеющегося в природе. На практике превращение тория в U233 осуществляют при использовании избыточных нейтронов в работающем на основе цепной реакции ядерном реакторе типа бридерного или воспроизводящего реактора. [20]
В современной экспериментальной и прикладной физике большую роль играют нейтроны. Так как нейтрон - частица незаряженная, то кулоновский барьер не препятствует ее проникновению в ядро. Это обусловливает особые возможности использования нейтрона для изучения ядерных структур и реакций. [21]
Потребность ядерной энергетики в тяжелой воде определяется также уровнем ее потерь в ходе эксплуатации ядерных реакторов. Стоимость этой воды составляет ( 12 - 16) % капиталовложений на создание реактора, а стоимость электроэнергии, производимой реакторами CANDU, на 11 % определяется затратами на тяжелую воду. Стоимость электроэнергии на АЭС с реакторами типа CANDU примерно на 25 % ниже, чем на АЭС с реакторами типа LWR. Кроме того, тяжеловодные реакторы, обеспечивая более высокую степень использования нейтронов, требуют почти в 2 раза меньше расхода ядерного горючего. [22]
При спуске кондуктора на глубину 18 - 20 м спускают две диаметрально расположенные трубы диаметром 73 мм, в которых на необходимую глубину спускают датчик и источник нейтронов. Таким образом, скважина как бы просвечивается потоком нейтронов. При этом, если в скважине на этом уровне есть раствор, то поток тепловых нейтронов, регистрируемых датчиком, невелик. Если же по каким-либо причинам раствор опустился ниже уровня датчика и источника нейтронов, то датчик фиксирует большой поток медленных нейтронов. Использование нейтронов для просвечивания скважины исключает влияние на показания прибора наличия или отсутствия в скважине бурильного инструмента. [23]
 |
Схематич. изображение механизма внешнего фотоэффекта. [24] |
Измеряя интенсивность ядерного излучения, прошедшего через контролируемый материал или рассеянного им, определяют его влажность. В основном используют явления поглощения у-лучей и замедления нейтронов. Методы, основанные на поглощении v-лучей, применяются в тех случаях, когда не требуется высокая точность измерения влажности и когда плотность и химич. Ослабление потока - лучей при просвечивании контролируемого материала зависит от содержания в нем воды, поскольку массовый коэфф. При использовании нейтронов измерение основано на том, что водород во много раз эффективнее замедляет быстрые нейтроны, чем любой др. элемент. Число выходящих из контролируемого материала медленных, тепловых нейтронов или уменьшение числа быстрых нейтронов после прохождения ими контролируемого материала является ф-цией его влажности. [25]
К достоинствам активационного анализа относятся также возможность анализа без разрушения образца, без прямого контакта с ним и в ряде случаев - экопрессность определений. Иногда возможен непрерывный анализ, например для контроля технологического процесса. Анализ этим методом осуществляют либо с химическим разложением образца и разделением радиоактивных компонентов, либо в чисто инструментальном варианте без такой обработки. По характеру используемого для активации излучения различают нейтронно-активационный, гамма-активационный и др. анализы. Восемьдесят процентов опубликованных работ выполнено с использованием нейтронов. Это, конечно, метод элементного анализа, причем элементы с нечетными порядковыми номерами определяются лучше, чем с четными. [26]
На крытой бейсбольной площадке под западной трибуной стадиона Стэгг-филд Чикагского университета группа ученых под руководством Ферми лихорадочно работала над созданием ядерного реактора. Место было выбрано ФБР с расчетом, чтобы лаборатория была укрыта и сверху - от воздушных шпионов. Реактор проектировали прямо в ходе строительства. Как в детском конструкторе укладывали друг на друга графитовые кубики, а в определенные места помещали алюминиевые контейнеры с металлическим ураном. Сооружению хотели придать форму шара диаметром около 9м, так как сферическая форма наиболее выгодна с точки зрения использования нейтронов. Последние слои графитовых кубиков не были уложены, и шар оказался сплюснутым сверху. [27]
 |
Схематич. изображение механизма внешнего фотоэффекта. [28] |
Радиоизотопные методы измерения влажности основаны на различии количеств, хар-к процессов взаимодействия ядерных излучений с атомами водорода, входящего в состав воды, и атомами др. элементов. Измеряя интенсивность ядерного излучения, прошедшего через контролируемый материал или рассеянного им, определяют его влажность. В основном используют явления поглощения v-лучей и замедления нейтронов. Методы, основанные на поглощении v-лучей, применяются в тех случаях, когда не требуется высокая точность измерения влажности и когда плотность и химич. Ослабление потока у - лучей при просвечивании контролируемого материала зависит от содержания в нем воды, поскольку массовый коэфф. При использовании нейтронов измерение основано на том, что водород во много раз эффективнее замедляет быстрые нейтроны, чем любой др. элемент. Число выходящих из контролируемого материала медленных, тепловых нейтронов или уменьшение числа быстрых нейтронов после прохождения ими контролируемого материала является ф-циой его влажности. [29]
Страницы: 1 2