Ядерные реакции с заряженными

Ядерные реакции с заряженными частицами [c.264]

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ С ЗАРЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ 267 [c.267]

Получить весовые количества калифорния в ядерных реакциях с заряженными частицами — задача практически невыполнимая слишком мал выход этого элемента [c.159]

Это утверждение относится к ядерным реакциям с участием нейтральной частицы. Для реакций с заряженными частицами парциальное сечение еще более резко убывает с уменьшением энергии частицы. [c.121]

Очевидно, что для регистрации тепловых нейтронов пригодны только экзотермические ядерные реакции с вылетом заряженных частиц. Таких реакций известно немного. Это три реакции на легких ядрах [c.517]

Ядерные реакции с вылетом заряженных частиц. Для детектирования нейтронов обычно применяют 3 реакции (табл.). [c.279]

При изучении ядерных реакций с положительно заряженными частицами необходимо учитывать потенциальный барьер, окружающий ядро, который образуется благодаря комбинированному действию ядерных сил, действующих на малых расстояниях между частицами, и кулоновских сил отталкивания вне ядра. [c.264]

Мезоны могут обладать электрическим зарядом обоих знаков, равным заряду как положительного, так и отрицательного электронов. Заряженные тт-мезоны были получены лабораторным путем при ядерных реакциях с частицами, обладающими энергией, равной многим сотням Мж [c.64]

Существует большое число ядерных реакций, вызываемых заряженными частицами с большой энергией. Поскольку ни одна из них не представляет интереса для силовых ядерных установок, то мы только перечислим наиболее важные типы [c.22]

Составное ядро. Незаряженные частицы (нейтроны) проникают в ядро, не испытывая отталкивания. Заряженные частицы, прежде чем они попадут под влияние вызванного специфическими ядерными силами притяжения, должны преодолеть обусловленный электрическим зарядом ядра потенциальный барьер. Для двукратно заряженных а-частиц или для падающих частиц с еще большим зарядом этот барьер значительно выше [4, 35, 134, 140], чем для протонов и дейтронов. Среди всех заряженных частиц дейтроны вызывают ядерные реакции с наибольшей эффективностью в силу наличия специфического эфс )екта поляризации. [c.35]

Подробно взаимодействие нейтронов со средой (в том числе ядерные реакции под действием нейтронов) будет рассмотрено во второй части книги. Там же будут разобраны ядерные реакции под действием заряженных частиц и у-квантов. Наконец, в части третьей будут рассмотрены некоторые вопросы рассеяния протонов, нейтронов и электронов, особенности взаимодействия со средой нейтрино (и антинейтрино), мезонов (jx, я и /С), гиперонов, антинуклонов, антигиперонов и квазичастиц. [c.203]

К ядерным реакциям можно отнести и кулоновское возбуждение ядра, т. е. изменение его внутреннего состояния за счет электромагнитного взаимодействия с заряженной частицей (без попадания частицы в ядро). [c.257]

В соответствии с характерными особенностями ядерные реакции удобно разделить на реакции под действием нейтронов, под действием заряженных частиц и под действием у-квантов, а также обособить реакции деления тяжелых ядер, термоядерные реакции и реакции образования трансурановых элементов. [c.281]

Легко видеть, что необходимым условием для возможности цепной реакции синтеза является очень высокая температура. Действительно, при рассмотрении ядерных реакций, идущих под действием заряженных частиц, было показано, что в этих процессах существенную роль играет кулоновский барьер, который препятствует ядерному взаимодействию даже при Q > О, если кинетическая энергия бомбардирующей частицы недостаточно велика. У легких ядер кулоновский барьер невысок, но все же для эффективного протекания реакций даже со столь легкими ядрами как в реакциях (65.1) и (65.2) нужны дейтоны с энергией примерно 0,1 Мэе. [c.479]

При взаимодействии нейтронов тепловых и резонансных энергий с ядрами тяжелых нуклидов наиболее существенны упругое рассеяние и радиационный захват, для некоторых тяжелых нуклидов — деление. Если энергия нейтронов выше 1 МэВ, то возможными становятся другие ядерные реакции, такие как неупругое рассеяние, реакции с испусканием заряженных частиц. [c.1102]

Почти все элементарные частицы нестабильны. Частиц, стабильных в свободном состоянии, существует всего девять протон, электрон, фотон, а также антипротон, позитрон и четыре сорта нейтрино. Многие частицы имеют времена жизни, колоссальные по сравнению с характерным временем пролета 10" с. Так, нейтрон живет 11,7 мин, мюон — 10" с, заряженный пион— 10" с, гипероны и каоны — 10 с. Как мы увидим ниже, все эти частицы распадаются только за счет слабых взаимодействий, т. е. были бы стабильными, если бы слабых взаимодействий не существовало. Еще меньшее время (порядка 10" с) существуют нейтральный пион и эта-мезон. Распад этих частиц обусловлен электромагнитными взаимодействиями. Наконец, существует большое количество частиц, времена жизни которых столь близки к времени пролета, что многие из них частицами можно считать с большой натяжкой. Эти частицы называются резонансами, так как они регистрируются не непосредственно, а по резонансам на кривых зависимости различных сечений от энергии, примерно так же, как, например, уровни ядер идентифицируются по резонансам в сечениях ядерных реакций. Многие резонансные состояния часто трактуются как возбужденные состояния нуклонов и некоторых других частиц. [c.281]

Конечно, введение изотопического спина само по себе ни к какой новой физике не приводит. Вспомним, однако, что в ядерных силах между нуклонами изотопический спин сохраняется. Обобщением ядерных сил являются сильные взаимодействия элементарных частиц. Оказывается, что закон сохранения изотопического спина справедлив для любых сильных взаимодействий, но нарушается электромагнитными и другими взаимодействиями. Этот закон, конечно, имеет определенное физическое содержание. Так, из него сразу следует, что массы частиц с одинаковым полным изотопическим спином должны мало различаться между собой (при отсутствии электромагнитных и слабых взаимодействий массы должны были бы совпадать). И действительно, например, массы заряженных и нейтральных пионов различаются всего лишь на несколько процентов. Закон сохранения изотопического спина проявляется и в ядерных реакциях. Для примера рассмотрим две реакции рождения пионов [c.292]

Заряженные частицы можно разгонять по определенным траекториям комбинированным действием электрических и магнитных полей. Устройство, в котором под действием электрических и магнитных полей создается пучок заряженных частиц высокой энергии, называется ускорителем. В настоящее время ускорители различных типов являются практически единственными источниками заряженных частиц, используемых для осуществления ядерных реакций и реакций с элементарными частицами, В ускорителях получают пучки частиц с энергиями от нескольких МэВ до сотен ГэВ, причем верхний предел обусловлен не принципиальными трудностями, а существующим состоянием ускорительной техники. По грубой оценке технический прогресс приводит к повышению максимальной энергии ускорителя на порядок за десятилетие, [c.466]

Во всех источниках нейтроны образуются в результате ядерных реакций. Возникшие в результате реакции нейтроны либо используются непосредственно, либо предварительно замедляются. В используемых в ядерной физике источниках заряженных частиц и V-квантов энергия частиц должна быть не ниже нескольких МэВ, а в большинстве случаев выше десяти МэВ, так как в противном случае ядерные реакции не идут из-за пороговых и барьерных эффектов. Напротив, нейтроны не подвержены действию кулонов-ского барьера и вступают в экзотермические реакции со всеми ядрами (кроме аНе и аНе ). Поэтому согласно закону 1/и (см. гл. IV, 4, п. 3) взаимодействие нейтронов с ядрами крайне интенсивно при энергии нейтрона, близкой к нулю. Этим объясняется важность источников медленных (с энергией порядка 1/40 эВ) нейтронов. [c.482]

В камере фотографируются треки всех частиц, прошедших через рабочий объем за время между снятием отсасывающего поля и фотографированием. Треки имеют толщину до 1 мм, так что фотографирование их не сопряжено с какими-либо трудностями. При обработке треков извлекается следующая информация о ядерных реакциях. Прежде всего по геометрии треков устанавливается количество участвовавших в реакциях заряженных частиц и направления их движения. Так, на фотографии рис. 9.17 видно, что один из пионов (Пз) испытал упругое рассеяние. Во-вторых, если весь трек умещается в камере, то по величине пробега можно установить энергию частицы (см. гл. VHI, 2). В-третьих, сосчитав количество капель на единицу длины трека, можно определить плотность ионизации, т. е. величину потерь (см. гл. VHI, 2). По потерям можно определить скорость частицы, т. е, массу при известной энергии, либо наоборот, энер- [c.506]

Другим способом введения в образец чужеродной метки является осуществление в нем ядерных реакций на ускоренных, например в циклотроне, заряженных частицах протонах (р), дейтронах (с/), а-частицах и т. д. [c.207]

Нейтроны могут также вызывать ядерные реакции. Реакции 0(п, а) "С и 0(п, p) N имеют высокие сечения на быстрых нейтронах и, по-видимому, также вносят вклад в суммарный эффект повреждающего воздействия быстрых нейтронов на живую ткань. Подобные реакции, конечно, происходят и с участием заряженных частиц, но их доля в суммарном количестве переданной энергии ничтожна по сравнению с процессом прямой ионизации. [c.336]

Существуют лишь два типа ядерных реакций, при которых пробег ядер отдачи достаточно велик деление ядер и реакции с образованием высокоэнергетических заряженных частиц. Франк [II] обобщил данные по длине пробега продуктов деления, а Тейлор [12] применил методику. Франка для оценки длины пробега при реакциях на быстрых нейтронах. [c.130]

ИЗЛУЧЕНИЕ электромагнитное [—процесс испускания электромагнитных волн, а также само переменное электромагнитное поле этих волн Вавилова — Черенкова возникает в веществе под действием гамма-излучения и проявляется Б свечении, связанном с движением свободных электронов видимое способно непосредственно вызывать зрительное ощущение в человеческом глазе при длине волн излучения от 770 до 380 нм вынужденное образуется в результате взаимодействия атомов вещества с полем при условии отдачи энергии атомов полю гамма-излучение — испускание волн возбужденных атомными ядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях, а также при распаде частиц, аннигиляции пар частица — античастица и других процессах (при длине волн в вакууме менее 0,1 нм) инфракрасное испускается нагретыми телами при длине волн в вакууме от 1 мм до 770 нм (1 нм=10 м) оптическое (свет) характеризуется длиной волны в вакууме от 10 нм до 1 мм рентгеновское возникает при взаимодействии заряженных частиц и фотонов с атомами вещества и характеризуется длинами волн в вакууме от 10—100 нм до 0,01—1 пм ультрафиолетовое является оптическим с длиной волны в вакууме от 380 до 10 нм] ИНДУКТИВНОСТЬ [характеризует магнитные свойства электрической цепи с помощью коэффициента пропорциональности между силой электрического тока, текущего в контуре, и полным магнитным потоком, пронизывающим этот контур взаимная является характеристикой магнитной связи электрических цепей, определяемой для двух контуров коэффициентом пропорциональности между силой тока в одном контуре и создаваемым этим током магнитным потоком, пронизывающим другой контур] ИНДУКЦИЯ магнитная—силовая характеристика магнитного поля, определяемая векторной величиной, модуль которой равен отношению модуля силы, действующей со стороны магнитного поля на малый элемент проводника с электрическим током, к произведению силы тока на длину проводника, расположенного перпендикулярно вектору магнитной индукции [c.240]

Лазерный термояд. Этим термином обозначается идея осуществления управляемого термо-. ядерного синтеза с помощью лазерного излучения. Для этого необходимо добиться сближения легких ядер (дейтерия, трития) на столь малое расстояние, Чтобы между ними произошла ядер-ная реакция слияния. Но для сближения необходимо преодолеть кулоновскую силу отталкивания положительно заряженных ядер. Для этого им необходимо сообщить достаточно большую кинетическую энергию (нагреть вещество). [c.29]

Ядерные реакции под действием дейтонов. Ядерные реакции под действием дейтонов имеют большое практическое значение. Выход этих реакций обычно гораздо больше выходов соответствующих реакций под действием других заряженных частиц. Кроме того, следствием малой величины энергии связи дейтона является большая энергия возбуждения промежуточного ядра, и, как правило, реакции с поглощением дейтона экзоэнергетические (Q>0). [c.187]

С другой стороны, заряженная частица гораздо чаще обменивается энергией с электронами и ядрами, нежели вступает в ядерную реакцию. Поэтому в обычных условиях (при невысоких температурах) в ядерную реакцию вступает весьма малая часть заряженных частиц, которым была сообщена начальная энергия реакция будет затухающей. [c.56]

Целью этого параграфа является вывод полевых уравнений и уравнений движения заряженных осколков (агрегированных частиц с внутренней ядерной структурой), образуюш ихся в результате цепной ядерной реакции деления. Эти сложные, агрегированные частицы можно рассматривать как многократно ионизованные положительные ионы по причине срыва электронов оболочки атома делящегося веш ества (см. Приложение 4). [c.278]

Согласно капельной модели ядро представляет собой электрически заряженную каплю несжимаемой ядерной жидкости, подчиняю-ш уюся законам квантовой механики. С помош ью этой модели смогли объяснить механизм ядерных реакций, реакции деления ядер, функциональные закономерности энергии связи нуклонов в ядре. Энергия связи ядра определяется с помош ью полуэмпирической формулы Вайцзеккера, которая может быть получена из аппроксимации ядра двухкомпонентным раствором протонов и нейтронов. [c.490]

Заряженные элементарные частицы и электромагнитные волны с большой энергией кванта, проходя через вещество, взаимодействуют с электронными оболочками и с ядрами атомов, образующих вещество. Эти взаимодействия приводят к упругому рассеянию частиц и квантов, к неупругому рассеянию, сопровождающемуся возбуждением и ионизацией атомов, возбуждением ядерных реакций, а также к нарушениям структуры вещества — так называемым радиационным поврежде-н и я м. [c.299]

Кроме того, существуют метод[л, к-рые м0Ж 0 отнести как к ]-й, так и ко 2-й группе, поскольку пробные частицы обладают и электромагнитным и ядерным взаимодействием. Вероятргости а-распада и деления ядер, сечения ядерных реакций с заряженными ча-сти ами (р, с1, а и т. п.) при небольших энергиях определяются не только ядерными силами, но существенно завис Т и от радиуса и высоты кулоиовского барьера ядра. Метод. .ркальных. ядер также можно отнести как к группе электромагнитных, так и к группе ядерных методов оп основан па том, что разность массы пары зеркальных ядер зависит от радиуса ядра. [c.323]

Нойтроны при двилсеиип веществе < электронными o j-лочками атомов не взаимодействуют и возбуждать или ионизировать атомы не могут. При столкновении с атомными ядрами они испытывают рассеяние или вызывают ядерные реакции с выходом из ядра заряженных частиц и гамма-квантов. Таким образом, конечными результатами взаимодействия с веществом любого вида ядерного излучеиия являются ионизация и [c.325]

Гамма-излучение продуктов ядерных реакций. При поглощении нейтрона ядрами некоторых легких элементов возможно испускание не только у ванта (захватное у злучение) или нейтрона (неупругое рассеяние), но и заряженных частиц [реакции (п, р) и п, а)]. Обычо сечения этих реакций малы, и для защиты практически важны лишь реакции В ( , а) ГГ и Ы (п, а)№.. Для тепловых нейтронов в 94% случаев первая реакция идет С образованием возбужденного состояния Ы с энергией 0,478 Мэе. Это возбуждение снимается высвечиванием укванта такой же энергии. [c.32]

По значениям энергии различают ядерные реакции при малых, средних и высоких энергиях. Реакции при малых энергиях, примерно в несколько электрон-вольт, происходят в основном с участием нейтронов. Реакции при средних энергиях (до нескольких мегаэлектрон-вольт) вызываются нейтронами, а также заряженными частицами и -у-фотонами. При высоких энергиях (сотни и тысячи мегаэлектрон-вольт) реакции приводят к разложению ядер на составляющие их нуклоны и к рождению элементарных частиц. [c.263]

Вторая особенность ядерных реакций под дейртвием заряженных частиц (с энергией 10 Мэе) связана с испытываемым ими интенсивным ионизационным торможением, из-за которого подавляющая часть заряженных частиц теряет свою кинетическую энергию, не испытав ядерного взаимодействия. [c.453]

С 30-х годов значение крупнейшего центра физической науки в Советском Союзе приобрел Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ), реорганизованный из Физико-технической лаборатории НТО ВСНХ и до 1951 г. возглавлявшийся акад. А. Ф. Иоффе — основателем одной из ведущих советских физических школ. В этом институте начинали свою научную деятельность многие известные ученые. В нем были выполнены фундаментальные работы в области ядерной физики изучение свойств и структуры атомных ядер, исследование ядерных реакций и космических лучей, открытие явления ядерной изомерии и пр. По инициативе и при участии его сотрудников были организованы физико-технические институты в Харькове (1930 г.), Свердловске (1932 г.) и других городах под непосредственным руководством И. В. Курчатова в 1937 г. в Ленинградском радиевом институте был введен в действие первый на Европейском континенте электромагнитный резонансный ускоритель заряженных частиц—циклотрон (рис. 41) на [c.150]

Вероятность столкновения частицы (например, нейтрона) с атомным ядром зависит от площади мишени, то есть от поперечного сечения ядра. Однако при определении вероятности возникновения ядерной реакции следует учитывать, что атомное ядро представляет собой специфический источник ядерных и электрических сил, и поэтому имеет смысл говорить об эффективном поперечном ядерном сечении, которое, конечно, зависит от различных свойств данного ядра. Далее мы эту величину будем называть просто ядерным сечением, помНя, естественно, что оно не является собственно поперечным сечением атомного ядра. Величина ядерного сечения зависит и от свойств элементарных частиц, участвующих в ядерной реакции. Поскольку радиус действия электрических сил теоретически бесконечен, то, следовательно, для заряженных частиц, таких, как протоны и электроны, атомное ядро, благодаря своему положительному заряду, будет иметь ядерноё сечение, отлич ное от того, которое характерно для случая взаимодействия ядра с нейтроном, так как сфера действия ядерных сил не превышает см. Величине ядерного сечения присущи и другие зависимости от энергии пролетающей частицы, от конкретного типа ядерной реакции. Так, например, нейтрон может различным способом взаимодействовать с ядром урана он способен вызвать расщепление ядра, но может и просто быть захвачен ядром (без последующего расщепления). Для каждого из этих случаев существуют различные ядерные сечения, то есть имеются различные вероятности возникновения каждого из этих ядерных взаимодействий. [c.73]

В приложениях теории замедления нейтронов к задачам, связанным с изучением состава вещества (например, в ядерной геофизике), сохраняется актуальность аналитического решения уравнения переноса нейтронов в однородной безграничной среде. К методике решения предъявляются жесткие требования много-компонентность среды и широкий диапазон изменения водородо-содержания, корректный учет неупругого рассеяния при высокой энергии нейтронов (до 14 МэВ), резонансной структуры сечений, угловой анизотропии, поглош.ения нейтронов в реакциях с вылетом заряженных частиц. [c.292]

Исследовяння схем состояний ядер, возбуждаемых непосредственно в ядерных реакциях (ведутся в т. н. режиме in beam—в пучке). Ускорите.ш заряженных частиц позво ляют получать пучки электронов, протонов, а-частнц, лёг ких и тяжёлых ионов с варьируемой энергией и скваж ностью , с заданной поляризацией и др. параметрами Ядерные реакции, вызванные адронами, определяются гл обр, сильным взаимодействием и протекают за времена —10" . Характерное время для у-переходов 10 15—JQ-9 д. .р означает, что они происходят между [c.657]

Сущность эффекта каналирования иллюстрируется на ркс. 23. 8 случае, когда положительно заряженные частицы падают на кристалл под углом, меньшим некоторой критической величины по отношению к направлению атомного ряда (кристаллографической оси), реализуется режим их движения в твердом теле, называемый осевым каналированием. Несколько траекторий частиц, возможных в режиме каналирования, изображены на рис. 23. Аналогичное явление возникает и при движении частиц, входящих в кристалл под малым углом по отношению к атомной плоскости (плоскостное каналирование). В обоих случаях хорошо каналированные частицы (рис. 23, а, б) движутся вдали от атомных ядер, образующих стенки канала. Поэтому все процессы, требующие малых прицельных параметров в столкновении с атомами (рассеяние на большой угол, ядерные реакции, ионизация внутренних оболочек атомов и др.), для таких частиц будут подавлены. Если увеличивать начальный угол влета частиц по отношению к кристаллографической оси (в > в кр), то условия каналирования нару- [c.43]

Классификация ядерных реакций. Ядерные реакции обычно классифицируют в соответствии с природой бомбардирующих частиц, вызывающих реакции ядерные реакции под действием ней-тро1иов, заряженных частиц (протонов, а-частиц, дейт0 Н0в) и под действием квантов. [c.171]

Пусть в результате цепной ядерной реакции деления в момент времени Ь в свободном объеме тороида имеется некоторое конечное число К свободных заряженных частиц и осколков (легких и тяжелых) различного знака и N нейтронов. При взаимнонаправленном продольном движении во внешнем электромагнитном поле положительных и отрицательных частиц создаются сверхтонкие токи конвекционного типа с плотностями j i = I = где рг — объемная плотность распределения заряда г-ой частицы (осколка), Vi = Уг 1) — ее скорость. Т.е. результирующий (в первом приближении) ток внутри тороидального ядерного генератора характеризуется плотностью [c.270]

Значение нейтронов в радиохимии. Высокая эффективтюсть нейтронов в преобразовании элементов была обнаружена [42] вскоре после их открытия Чэдвиком в 1932 г. [30] относительно истории этого открытия см. [43]. В конце концов почти всякий нейтрон погибает, обязательно вызывая превращение ядра, даже если он потеряет почти всю свою кинетическую энергию, прежде чем это произойдет ( медленные нейтроны [6]). Однако сами свободные нейтроны приходится получать (исключая котел с цепной реакцией) с помощью ядерных превращений, вызываемых заряженными частицами, с относительно малыми выходами. Поэтому на первый взгляд можно было бы ожидать, что количество радиоэлементов, получаемых при непосредственной бомбардировке заряженными частицами (от естественных радиоактивных источников или ускорительных установок), будет не меньше, чем получаемое с помощью нейтронов от источников с естественными радиоэлементами или нейтронов, испускаемых мишенями ускорителей. В действительности, однако, выходы в таком двухстепенном процессе сильно увеличиваются. Причина заключается в том, что на первой стадии процесса можно выбрать для мишени такой материал, который в силу низкого потенциального барьера и подходящего протон-нейтронного отношения обладает хорошим нейтронным выходом на второй стадии незаряженные нейтроны легко реагируют даже с очень сильно заряженными ядрами, в то время как непосредственное проникновение первичных заряженных частиц в такие ядра потребовало бы чрезмерных энергий. Однако преимущество хорошего выхода приобретается не даром. Для медленных нейтронов, как правило, преобладает реакция (п, у), приводящая к образованию изотопов из вещества мишени, которые нельзя химически отделить (см., однако, гл. IX) быстрые нейтроны, которые часто приводят к неизотопным продуктам, дают меньшие [c.39]

Фотографический метод основан на воздействии на эмульсию заряженных частиц, а также у-излученнй, возникающих в результате определеи-ных ядерпых реакций. Для р( гнстрацпи быстрых нейтронов нрименяются фотоэмульсии с большим содержанием водорода. Почернение в основном обусловлено протонами отдачи. В фотоэмульсию вводят также хорошо активирующиеся веи1,ества, напр. А в этом случае почернение обусловлено продуктами распада этого вещества. Для регистрации медленных нейтронов в фотоэмульсию вводятся вещества, к-рые в результате ядерных реакций дают а-частицы и протоны. [c.403]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...