- •Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц
- •Реакции под действием нейтронов - самый большой и практически наиболее важный класс ядерных
- •Способы получения нейтронов
- •Способы получения нейтронов
- •Способы получения нейтронов
- •Способы получения нейтронов
- •Классификация нейтронов по энергиям
- •Реакции под действием нейтронов
- •Наиболее важные из реакций радиационного захвата
- •Реакции под действием нейтронов
- •Реакция деления ядер под действием нейтронов
- •Формулы Брейта-Вигнера
- •Полная ширина уровня Г связана с вероятностью распада W и средним временем жизни
- •Статистический фактор:
- •Если сложить сечения реакций (формула (43.1)) по всем каналам, то получится полное сечение
- •Для реакций под действием нейтронов формулы (43.1) и (43.2) принимают вид:
- •Подставляя (43.7) в (43.4) и учитывая (43.6) после ряда преобразований получаем:
- •Закон " 1/v "
Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц
43.(2). Ядерные реакции под действием нейтронов. Формулы Брейта-Вигнера.
Реакции под действием нейтронов - самый большой и практически наиболее важный класс ядерных реакций. Объясняется это тем, что в отличие от протонов, взаимо- действие нейтронов не затруднено куло- новским барьером, поэтому нейтроны мо- гут взаимодействовать с ядрами и при низких энергиях, что имеет большое зна- чение.
Способы получения нейтронов
Наиболее мощным источником нейтронов является ядер- ный реактор. Поток нейтронов в современных реакто- рах достигает плотности 1015 нейтронов/см2сек.
Способы получения нейтронов
Еще более мощные (но кратковремен- ные) потоки нейтро- нов возникают при взрыве атомной и водородной бомбы: до 1030 нейтрон/сек.
Способы получения нейтронов
Пучки нейтронов больших энергий получают с помо- щью ускорителей, используя реакции вида (p,n) и (d,n).
Энергия получае- мых таким спосо- бом нейтронов ле- жит в области от десятков кэв до нескольких Гэв.
Способы получения нейтронов
Влабораториях, не располагающих ускорителями
иреакторами, применяются источники нейтро- нов, работа которых основана на применении радиоактивных изотопов. Чаще всего использу- ются источники, в которых протекает реакция
4He2 + 9Be4 → 12C6 +n.
В этих источниках альфа-частицы получают от какого-либо альфа-активного изотопа: 226Ra88, 210Po84, 239Pu94. Соответственно источники назы- ваются: радий-бериллиевый, полоний-берилли- евый и плутоний-бериллиевый.
Классификация нейтронов по энергиям
Быстрые нейтроны: T > 100 кэв,
Промежуточные нейтроны: 1 кэв < T < 100 кэв,
Медленные нейтроны: T < 1 кэв. Медленные нейтроны подразделяются на: резонансные: 0.5 эв < T < 1 кэв,
тепловые: 0.025 эв < T < 0.5 эв,
холодные: 3·10-7 эв < T < 0.025 эв,
ультрахолодные: Т < 3·10-7 эв.
Название "тепловые нейтроны" связано с тем, что энергия 0.025 эв соответствует комнатной тем- пературе 300 К.
Реакции под действием нейтронов
Наиболее важные из реакций радиационного захвата
n 238U92 239U92
239U |
92 |
|
239 Np |
|
|
e % |
(23мин) |
|||
|
|
|
|
|
93 |
|
e |
|||
239 Np |
|
|
|
239Pu |
|
e % |
(2.3дня) |
|||
|
93 |
|
|
|
94 |
e |
|
|||
n 232Th |
|
233Th |
|
|
|
|||||
90 |
|
|
|
90 |
|
|
|
|
||
233Th |
|
|
233Pa |
|
e % |
(22мин) |
||||
|
90 |
|
|
|
91 |
|
e |
|||
233Pa |
|
|
|
233U |
92 |
e % |
(27дней) |
|||
|
91 |
|
|
e |
|