50) Нейтроны, взаимодействие с веществом, методы регистрации. Тепловые нейтроны.

Нейтро́н (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Атомные ядра состоят из нейтронов и протонов.

Нейтроны являются одними из частиц, находящихся в ядрах атомов и могут быть испущены при их делении или при ядерных реакциях. Все свободные нейтроны начинают жизнь как быстрые нейтроны, с энергиями больше 0.10 МэВ. Быстрые нейтроны замедляются, и их энергия уменьшается при столкновениях с ядрами атомов поглотителя. Затем нейтроны переопределяются как промежуточные (диапазон энергий от 0.025 эВ до 0.10 МэВ) или тепловые (ниже 0.025 эВ). (Отметим, что определения промежуточных и быстрых нейтронов неточные, и Вы можете обнаружить, что различные книги приводят различные диапазоны энергий. Эти различия не является важными при описании взаимодействий, приведенных в этом модуле.)

Нейтроны взаимодействую с веществом тремя способами:

-Упругое рассеяние

-Неупругое рассеяние

-Поглощение нейтронов

Упругое и неупругое рассеяние являются процессами, в ходе которых быстрые и промежуточные нейтроны замедляются. Когда нейтроны достигают тепловых энергий, они поглощаются в процессе нейтронного захвата.

Существует целый ряд различных типов оборудования для регистрации нейтронов . При этом

для определения количеств ядерных материалов используются пассивные и активные системы регистрации . Существует три источника излучения нейтронов из необлученного ядерного топлива :

- Спонтанное деление делящихся изотопов , как для изотопов Pu;

- Вынужденное деление делящихся изотопов (обычно под действием источника нейтронов низкой энергии );

- Реакции под действием альфа -частиц (альфа , n), включая легкие элементы , такие как кислород или фтор .

Нейтроны деления для двух первых категорий излучаются группами по два или более на каждое событие деления . Эта явление определяется как совпадение нейтронов . Почти все изотопы U, Pu и другие трансурановые элементы излучают альфа -частицы . Альфа –частицы взаимодействуют с легкими элементами , которые присутствуют в соединениях (например , в оксидах или фторидах ) или в качестве примесей (например , B, Be и Li), и образуют нежелательные фоновые нейтроны . При регистрации нейронов совпадения их отличают от нейтронов фона с помощью обработки импульсов нейтронов , выделяя времени ) регистрируемые события и исключая фоновые нейтроны (альфа , n), которые излучаются по одному и поэтому не являются коррелированными .

Тепловые нейтроны или медленные нейтроны — свободные нейтроны, кинетическая энергия которых близка к средней энергии теплового движения молекул газа при комнатной температуре (примерно 0,025 эВ).

51) Исскуственная радиоактивность. Деление тяжелых ядер.

Искусственная радиоактивность

В отличие от естественных источников радиации, искусственная радиоактивность возникла и распространяется исключительно силами людей. К основным техногенным радиоактивным источникам относят ядерное оружие, промышленные отходы, АЭС, медицинское оборудование, предметы старины, вывезенные из «запретных» зон после аварии Чернобыльской АЭС, некоторые драгоценные камни.

Радиация может попадать в наш организм как угодно, часто виной этому становятся предметы, не вызывающие у нас никаких подозрений. Единственный способ обезопасить себя — купить дозиметр радиации. Этот миниатюрный прибор окажет Вам неоценимую услугу: Вы всегда сможете самостоятельно контролировать безопасность членов своей семьи, не доверяя «уловкам» продавцов стройматериалов, антиквариата или торговцам на рынке, ручающимся за безопасное происхождение и экологическую чистоту своего товара. Мы сами ответственны за свою жизнь и здоровье. Защитите себя от радиации!

Деление тяжёлых ядер — экзотермический процесс, в результате которого высвобождается большое количество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а также излучения. Деление ядер служит источником энергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.