![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1 Основные характеристики атомных ядер
- •Размеры ядер
- •Спин ядра и моменты нуклонов
- •Изоспин ядер и нуклонов
- •2 Параметры ядерных систем при радиоактивных распадах
- •Период полураспада
- •3 Основные типы взаймодействии в физике микромира Слабые взаимодействия
- •4 Ядерная реакция деления и синтеза
- •5 Особенности реакции деления с заряженными частицами
- •6 Сечение деления
- •7 Сечение радиационного захвата
- •8 Сечение фотоядерных реакции
- •9 Запаздывающие нейтроны и их роль в регулировании нейтронов
- •10 Макроскопическое сечение
- •11 Физика дифузии нейтронов
- •12 Столкновение нейтронов в активной зоне
- •13 Коэфициент размножения нейтронов
- •14 Типы ядерных реакции
- •15 Ядерные реакции под действием нейтронов
- •16 Ядерные реакции под действием гамма квантов
- •17 Ядерные реакции под действием высокоэнергетичных электронов
- •18 Ядерные реакции под действием протонов
- •19 Ядерные реакции под действием альфа частиц
- •20 Ядерные реакции под действием нейтрино
- •21 Деление ядер
- •22 Радиационный захват
- •23 Радиоактивный распад ядер
- •24 Фотоядерные реакции
- •25 Упругое рассеяние заряженных частиц на ядрах
- •26 Неупругое рассеяние заряженных частиц на ядрах
- •27 Упругое рассеяние нейтронов на ядрах
- •28 Неупругое рассеяние нейтронов на ядрах
- •29, Ядерные реакции под действием нейтронов
- •30. Класстерный состав ядер
29, Ядерные реакции под действием нейтронов
Столкновение
быстрого нейтрона с ядром в большинстве
случаев приводит к рассеянию нейтрона,
т. е. к изменению направления его полета
и передаче при этом ядру части энергии.
Возможен, однако, и другой результат
столкновения: нейтрон захватывается
ядром, и благодаря этому происходит
ядерная реакция. Примером ядерной
реакции под действием нейтронов является
расщепление бора:
(221.1)
Ядро
бора, захватывая нейтрон, расщепляется
на ядра лития и гелия, разлетающиеся с
большой скоростью.
Реакцию
бора с нейтронами можно наблюдать,
поместив в камеру Вильсона тонкий слой
бора. Облучая камеру быстрыми нейтронами,
мы увидим на снимках жирные следы
Рис.
398. Схема опыта по наблюдению расщепления
бора быстрыми (а) и медленными (б)
нейтронами: 1 — источник нейтронов, 2 —
тонкая борная пленка в камере Вильсона,
3 — парафиновая сфера. Короткие жирные
следы вызваны ядрами 73Li, более длинные
— a-частицами. Штриховой линией указан
путь одного из нейтронов в парафиновой
cфере
ядер
лития и гелия, выходящих во все стороны
из слоя (рис. 398, а).
Окружим
источник нейтронов веществом, содержащим
много водорода, например парафиновой
сферой диаметром 15—20 см. Теперь на пути
в камеру нейтроны будут испытывать
соударения с ядрами углерода (A=12) и, что
особенно существенно, с протонами. При
этом, как мы выяснили в предыдущем
параграфе, нейтроны будут замедляться
и попадут в камеру Вильсона с энергией,
во много раз меньшей своей начальной
энергии. Действие парафина будет
неожиданным: число следов на снимках,
а значит число расщеплений ядер бора,
многократно увеличится (рис. 398, б).
Следовательно, чем медленнее нейтроны,
тем с большей эффективностью они
захватываются ядрами и производят
ядерные реакции.
Помимо
скорости нейтрона, эффективность, с
которой нейтроны захватываются веществом,
зависит еще от рода атомов. Наблюдая
прохождение медленных нейтронов через
слой бора, обнаружим, что они почти
полностью задерживаются слоем бора
толщиной в доли миллиметра. Подобные
же опыты показывают, что, кроме бора,
сильными поглотителями медленных
нейтронов являются кадмий, литий, хлор,
серебро и др. Напротив, такие вещества,
как бериллий, тяжелая вода, углерод,
висмут, поглощают медленные нейтроны
крайне слабо.
Сильное
поглощение ядрами медленных нейтронов
объясняется отсутствием сил электрического
отталкивания (так как нейтрон лишен
заряда) и существованием сил притяжения
между ядрами и нейтронами (см. § 225).
Быстрый нейтрон пролетает мимо ядра за
такой короткий промежуток времени, что
силы притяжения не успевают отклонить
его и втянуть в ядро. Чем медленнее
движется нейтрон, тем большее время
находится он под действием сил притяжения
со стороны ядра и тем легче захватывается
им. Захват ядрами является одной из
причин, почему нейтроны не существуют
длительно в свободном виде. Второй
причиной является радиоактивность
нейтрона. Опыты показывают, что свободный
нейтрон с течением времени превращается
в протон, испуская при этом электрон и
нейтрино (см. § 230). Период полураспада
нейтрона — около 15 мин.