Реакция радиационного захвата

Так как реакции вида (п, у) сводятся к захвату нейтрона с последующим испусканием -кванта, они называются реакциями радиационного захвата нейтрона. [c.287]

Реакции радиационного захвата идут под действием медленных нейтронов с энергией от О до 500 кэв и широко используются для их детектирования. [c.287]

В этих веществах под действием нейтронов, испускаемых замедлителем, идут реакции радиационного захвата по схемам [c.301]

Простейшим ядерным превращением этого вида является реакция радиационного захвата нейтрона ядром урана с последующим (3-распадом образовавшегося изотопа урана [c.413]

Реакция радиационного захвата (л, ) происходит с большинством ядер и является [c.236]

Наличие конкурирующих с делением реакций радиационного захвата неизбежно приводит к неэффективному увеличению удельного расхода делящихся нуклидов. В реакторах на тепловых нейтронах при получении 1 МВт-сут тепловой энергии расходуется фактически не 1,05 г, а 1,2—1,22 г в том числе 0,15— [c.98]

Наряду с продуктами деления в ТВЭЛах в результате реакций радиационного захвата нейтронов актиноидами и процессов их распада накапливаются трансурановые элементы. [c.338]

Реакции типа (гг, р) и (гг, а), в которых образуются заряженные частицы р и а, происходят под действием быстрых нейтронов, т. к. для медленных нейтронов энергии атомного ядра явно недостаточно для вылета протонов и а-частиц и преодоления ими потенциального барьера. Эти реакции (так же, как и реакции радиационного захвата (гг, 7) для медленных нейтронов) часто ведут к образованию / -активных ядер. [c.510]

Условие соответствия кинетических энергий для обратной реакции радиационного захвата тс-мезонов нуклонами [c.39]

Сечение радиационного захвата заметно уменьшается с повышением энергии нейтронов и при энергии нейтронов выше 10—20 кэв становится довольно малым. В результате значение (п, у)-реакции для этих энергий падает, поэтому в большинстве практических случаев полная энергия, испускаемая при захвате, просто равна энергии связи нейтрона. Лишь для нескольких элементов переход в основное состояние сопровождается излучением одного у-кванта на захват. Обычно он идет через промежуточные возбужденные состояния, при этом в среднем испускается четыре у-кванта на захват. Для тяжелых ядер из-за близости уровней возбуждения один к другому форма спектра становится практически непрерывной. [c.28]

По характеру происходящих ядерных превращений в реакции различают кулоновское возбуждение, радиационный захват, реакции срыва, деление ядер, ядерный фотоэффект и т. д. [c.264]

Реакции (р, 7). В реакциях этого типа ядро-мишень захватывает протон, в результате чего образуется составное ядро в возбужденном состоянии, которое переходит в нормальное состояние путем испускания у-кванта. В результате образуется ядро с зарядом и массовым числом на единицу большими, чем у исходного ядра. Этот тип реакции называется радиационным захватом протона, подобно радиационному захвату нейтрона. [c.284]

Однако для практического осуществления цепной реакции знания одной величины v совершенно недостаточно, так как судьба возникших нейтронов деления может быть неодинаковой из-за многообразия видов взаимодействия нейтронов с веществом, Даже если ядерная установка состоит только из одного делящегося вещества — горючего (что невозможно), вторичные нейтроны при взаимодействии с ядрами горючего не обязательно будут приводить к их делению нейтроны могут испытать неупругое рассеяние, радиационный захват или, наконец, они просто могут вылететь за пределы ядерной установки. Такие побочные и вредные процессы могут очень сильно затруднить размножение нейтронов или вообще сделать цепную реакцию невозможной. [c.374]

Одним из интересных примеров реакций (р, y) с большим выходом является реакция aLi (р, y) 4Ве (см. п. 2). С другими примерами реакций, сопровождающихся испусканием Y-квантов, мы встречались при рассмотрении, процессов радиационного захвата медленных нейтронов, для которых Г-, Г (Гр, Га). [c.446]

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]

Обсудим теперь свойства важных для практики резонансных реакций (п, у) и (п, п) на средних и тяжелых ядрах. Графики сечений Onv радиационного захвата нейтронов как функции их энергий представляют собой частокол из узких резонансов. В области энергий между нулем и низшим резонансом выполняется закон 1/то (см. формулу (4.35)). В окрестности каждого резонанса Е,, сечение имеет обычную брейт-вигнеровскую форму (4.43) (см. примечание к (4.43)) [c.140]

Важно обратить внимание на прилагательное ионизирующий в определении поглощенной дозы. Оно означает, что при поглощении электронов в веществе надо учитывать только их ионизационные потери и ту часть радиационных потерь, которой соответствует тормозное излучение, поглощенное в самом веществе. При поглощении нейтронов надо учитывать, что ионизация создается не только ядрами отдачи, но и у-излучением, возникающим в результате реакции (п, у) радиационного захвата. Поэтому, в частности, поглощенная доза не будет малой при поглощении в веществе даже тепловых нейтронов, энергия которых ничтожна. [c.648]

Наиболее широко используется активация нейтронами, так как нейтроны, особенно медленные, энергично поглощаются всеми ядрами (кроме jHe ), причем поглощение в большинстве случаев приводит к образованию 5- (а часто и у-) активных изотопов. Применяются не только медленные, но и быстрые нейтроны. В последнем случае возможен не только радиационный захват, но и другие реакции, такие, как (п, р), (п, а), (п, d) и т. д. В качестве источников нейтронов используются изотопные источники, высоковольтные d—t-трубки, нейтронные размножители, реакторы. Активация в мощном нейтронном потоке реактора дает возможность производить анализ с исключительно высокой точностью и обнаруживать крайне малые концентрации элементов. Разработаны методики определения концентрации путем активации в реакторе для 70 элементов с точностью от 10" до 10 %. Применение изотопных нейтронных источников и разрядных трубок не дает такой точности анализа, но зато выгодно отличается относительной простотой, дешевизной, а часто и быстротой. [c.685]

Развиваются экспрессные методы активационного анализа без разрушения, опирающиеся на измерение короткоживущих активностей и даже просто продуктов ядерных реакций. Эти методы используются, в частности, для непрерывного автоматического контроля за ходом различных технологических процессов. Идентификация проводится по Р-распадным электронам, по у-квантам радиационного захвата (п, у), по нейтронам и другим частицам, вылетающим в результате ядерных реакций. Используются и у-кванты, возникающие при возвращении ядра в основное состояние после неупругого столкновения с нейтроном. Для повышения селективности анализа обычно измеряется энергия у-квантов, а для каскадных процессов часто используется регистрация на совпадения. Примером экспрессного анализа по короткоживущей активности может служить определение содержания кислорода посредством активации быстрыми нейтронами, вызывающими реакцию вО (п, p)7N . Период полураспада изотопа составляет всего лишь 7,3 с. Регистрируются обычно не 3-электроны, а жесткие у-кванты с энергиями 6,1, 6,9 и 7,1 МэВ, возникающие при переходе продукта распада — изотопа — в основное состояние. Примером использования ядерных реакций для элементного анализа может служить использование ракции 4Ве (у, п)4Ве для анализа на бериллий. Эта реакция имеет на редкость низкий порог 1,66 МэВ (обычно порог реакции (у, п) лежит в области 10 МэВ). Регистрируются вылетающие нейтроны. Малость порога, во-первых, делает метод исключительно селективным, а во-вторых, дает возможность использовать для активации дешевые и простые в обращении изотопные источники у-излучения. [c.688]

Р. могут быть природными (естественными) или искусственно полученными (техногенными). У природных долгоживущих Р, период распада сравним с возрастом Земли. Природные короткоживущие Р. или являются членами природных радиоакт, рядов, или непрерывно образуются за счёт ядерных реакций, обусловленных космич. излучением. Напр., ядра непрерывно образуются в результате радиационного захвата нейтронов космич. излучения ядрами атм. воздуха [c.226]

Ядерно-физические свойства урана. Природный уран является сырьевой основой ядерного топлива для современной ядерной энергетики. Под воздействием нейтронов различной энергии в ядерном топливе происходят два вида ядерных превращений деление на две части тяжелых ядер и образование новых, более тяжелых ядер в результате захвата нейтронов. Вероятность этих реакций и количественное соотношение между ними характеризуются сечениями реакций деления ст/ и радиационного захвата Onv, а также соотношениями этих сечений . Сечения реакций измеряются в барнах (1 6=10-2 см2). [c.149]

В реакциях на. быстрых нейтронах большое значение для воспроизводства вторичного топлива имеют сечения радиационного захвата и их соотношения с сечениями деления (табл. 6.2). [c.149]

Изотопный состав природного урана, реакции деления и радиационного захвата, а также особенности энергетического использования ядерного топлива см. в гл. 4 и 5. [c.149]

Для определения влияния различных факторов на КВ нужно рассмотреть баланс нейтронов. На один поглощенный делящимся нуклидом нейтрон с учетом деления четных ядер (х и радиационного захвата делящимся нуклидом (2 6) имеем Vy)x/(1 + а) вторичных нейтронов. Для поддержания цепной реакции деления нужен один нейтрон. Часть нейтронов поглощается в теплоносителе и конструкционных материалах, часть нейтронов покидает реактор в процессе утечки, всего теряется q нейтронов. Оставшиеся нейтроны испытывают радиационный захват в сырьевых нуклидах. [c.134]

В тех случаях, когда энергия возбуждения ядра-продукта оказывается равной энергии отделения нуклона или больше ее, испускание у-лучей также может быть преобладающим эффектом, если испускание нуклона почему-либо затруднено. В части второй книги будут рассмотрены реакции радиационного захвата медленных нейтронов, в которых возбуждение ядра, полученное за счет энергии связи захваченного нейтрона, снимается испусканием двух-трех Y-KBaHTOB. Процесс испускания у-кван-тов в этом случае оказывается более вероятным, чем обратное отделение нейтрона, так как последнее связано с необходимостью концентрации всей энергии возбуждения на одном нуклоне, который к тому же должен находиться вблизи границы ядра. Это явление маловероятно из-за того, что сразу же после захвата нейтрона вносимая им энергия связи быстро перераспределяется в ядре между всеми его нуклонами. [c.165]

На всех ядрах, в т. ч. делящихся, а также на накапливающихся осколках происходит реакция радиационного захвата, при к-рой поглощается нейтрон и испускаются у-кванты. Сечення радиац. захвата ст, тепловых нейтронов нек-рымн ядрами представлены в табл. 4. Радиац. захват нейтронов в неделящихся материалах активной зоны приводит к образованию р-радиоакт. изотопов. При поглощении нейтронов ядрами после двух последовательных р-распадов образуются ядра т. е. имеет место вос- [c.680]

В дальнейших расчетах, относящихся к реакторам на тепловых нейтронах, будем принимать fe=l,05 и В=а/1,05. Из формулы (4.1) видно, что чем больше удельная энерговыработка или глубина выгорания, тем больше будет расходоваться делящихся ядер в каждой тонне работающего в реакторе топлива. Однако глубина выгорания не полностью определяет расход делящихся нуклидов в активной зоне реактора. Наряду с делением ядер здесь происходят реакции радиационного захвата нейтронов и превращения нуклидов в неделящнеся. Для вероятность захвата теплового нейтрона ядром без деления составляет 0,15, т. е. на каждые [c.97]

Реакция радиационного захвата (п, у) преисхо-дит с больщинством ядер и является одной из основных реакций, происходящих в активной зоне реактора и во всех элементах ядерной энергетической установки, где имеются нейтроны. Вероятность реакции (л, у) в среднем увеличивается по мере уменьшения энергии нейтрона. [c.260]

Для реакции радиационного захвата, т. е. выхода составного ядра из возбужденного состояния за счет испускания 7-квантов, открыто много каналов, и среди них имеется большое количество более или менее равновероятных, как можно судить из сложности спектра 7-квантов, сопровождающих радиационный захват нейтронов тяжелыми ядрами. Кроме того, факторы проницаемости для радиационного захвата (а также для деления) в отличие от процесса повторного испускания нейтрона меняются с энергией очень слабо. Следовательно, их можно принимать постоянными на энергетическом интервале в несколько килоэлектронвольт. Причина этого состоит в том, что фактор проницаеме-сти определяется полной энергией 7-излучения, равной одному или нескольким [c.328]

Пороговое значение энергии нейтрона в образовании смещенного атома для железа составляет 360 эв. Однако привести к образованию смещенных атомов могут и нейтроны меньших энергий в результате их радиационного захвата [46, 47]. При п, у)-реакции энергия, получаемая ядром отдачи после испускания у-кванта, может превысить энергию смещения атома ( 25 эв). Учитывая спектр захватных у-квантов для ядер железа, можно получить, что средняя энергия ядра отдачи составляет примерно 390 эв [48]. Таким образом, в результате п, у)-реакции в железе может появиться свыше 15 смещенных атомов. Поскольку наибольшим сечением радиационного захвата обладают тепловые нейтроны, то самый большой вклад в образование элементарных дефектов в результате ( , у)-реакции вносят именно эти нейтроны. Доля тепловых нейтронов в полном числе образованных элементарных дефектов сильно зависит от доли этих нейтронов в спектре и может быть заметной, если поток тепловых нейтронов на порядок превышает поток надтепловых и быстрых нейтронов. Например, в водо-водяном реакторе она составляет 2—3%, а в графитовом—25—30% [47]. Это верхняя оценка эффекта тепловых нейтронов, поскольку имеются экспериментальные данные [48, 50] о том, что дефекты, создаваемые тепловыми нейтронами, отжигаются несколько [c.70]

Вид реакции существенно зависит от энергии налетающего нейтрона. При малых энергиях налетающих нейтронов (под действием тепловых нейтронов с энергиями в доли электрон-вольта) происходит, главным образом, реакция п, у) — радиационный захват. Для многих ядер при поглощении тепловых нейтронов сечение ст и выход радиационного захвата близок к единице. По мере увеличения энергии налетающего нейтрона начинает увеличиваться вначале вероятность неупругого рассеяния. При энергиях в несколько мегаэлектрон-вольт происходят реакции (п, р), п, а), (п, 2п). [c.281]

Укажем, какого рода реакции взаимодействия с ядрами характерны для нейтронов разных энергий. Начнем с медленных нейтронов. Энергия этих нейтронов в ядерной шкале близка к нулю. Поэтому они не могут вызывать неупругого рассеяния и других эндотермических процессов. Действительно, например, первый возбужденный уровень у ядер обычно имеет энергию порядка десятка кэВ, а часто и больше. Ясно, что нейтрон с энергией меньше 10 кэВ рассеиваться с возбуждением ядра не может. Таким образом, для медленных нейтронов возможны только упругое рассеяние на ядрах и экзотермические реакции. Наиболее универсальной (идуш ей на всех ядрах, кроме аНе и гНе ) экзотермической нейтронно-ядерной реакцией является радиационный захват (п, у) [c.534]

Медленные нейтроны порождают у-кванты путем радиационного захвата (п, v), а эти кванты образуют комптон-электроны, инициирующие химические реакции. При облучении быстрыми нейтронами электроны и возбужденные молекулы образуются еще и ионизированными ядрами отдачи. Так, в среде из водородосодержащих молекул при облучении нейтронами с энергией 2 МэВ половина химических превращений происходит через протоны отдачи, а другая половина — через v-KBaHTbi из реакции п- - p->-d-fY. [c.663]

В настоящее время в этом методе используется главным образом радиационный захват нейтронов с реакцией (л, 7) и большим эффективным сечением. Сечение реакции п, f) тяжелых ядер приближенно выражается соотношением Од = 160/ / барн, где Е — энергия нейтронов в элек-тронвольтах. Сечения особенно велики в области тепловых нейтронов [12]. [c.137]

Излучение у-квантов. После испарения нейтронов у осколков остаётся энергия возбуждения в ср. меньшая, чем энергия связи последнего нейтрона), к-рая уносится у-квантами. Спектр у-квантов на осколков более мягкий, а число у-кваптов больше, чем при реакции (п, y) (см. Радиационный захват). Суммарная энергия 7-кнантов в общем больше, чем половина суммы aneprnii связи в лёгком и тяжёлой осколках. Эти явления объясняются сравнительно большим ср. угл. моментом осколков ( 10 в единицах %), благодаря к-рому возникает анизотропия (10%—15%) угл. распределения 7-кнантов относительно оси разлёта осколков. [c.581]

Медленные нейтроны в основном упруго рассеиваются на ядрах или вызывают экзотермич. ядерные реакции. К таким реакциям относится захват нейтрона ядром, сопровождающийся вылетом из ядра одного или неск. у-квантов (радиационный захват). Три др. типа ядерных реакций, энергетически выгодных для ряда ядер после захвата медленного нейтрона,— (п, р), (п. а) п деление ядер. Реакции Не(п, р) Н B(n,a) Li [c.278]

РАДИАЦИОННЫЙ ЗАХВАТ ядерная реакция, в к-рой налетающая частнца захватывается ядром-мишенью, а энергия возбуждения образующегося составного ядра излучается в виде у-квангов (иногда — конверсионных электронов см. Конверсия внутренняя). Р. 3.— преобладающий процесс взаимодействия с ядрами для нейтронов, для др. частиц он играет существенно меньшую роль. [c.207]

В Процессе выгорания ядерного (уранового) топлива (в результате ядерных реакций) происходят значительные изменения его нуклидного состава. На рис. 5.7 приведен типичный график этого процесса применительно к проектным условиям активной зоны реактора ВВЭР-1000 при начальном обогащении л =4,4% (44 кг/т) и средней проектной глубине выгорания топлива В= = 40-103 МВт-сут/т (или а=42 кг/т), а на рис. 5.8 — расчетный график изменения нуклидного состава топлива при х=2 % и В=20-10з МВт-сут/т в активной зоне реактора РБМК-ЮОО Видно, что по мере выгорания в результате радиационного захвата нейтронов ядрами 11 возникают и накапливаются делящиеся изотопы плутония 3 Pu, Фи и неделящиеся изотопы [c.129]

В табл. 6.1 и 6.2 приведены ядерно-физические свойства тория и основных изотопов урана и плутония. Они существенно различаются между собой. Важнейшее значение имеет сечение деления делящихся нуклидов при данной энергии нейтронов, а также среднее число нейтронов, выделяющихся в одном акте деления v. Чем выше значения этих величин, тем лучше ядерно-фйзнческие свойства ядерного топлива. Отношение сечения деления к сумме сечений деления и радиационного захвата а//(а/+<Тпг) определяет коэф> фициент использования делящихся нуклидов в реакциях на тепловых нейтронах (табл. 6.1). Самый высокий коэффициент использования имеет 233U при всех энергиях нейтронов. В результате деления ядер высвобождается внутриядерная энергия, которая в активной зоне реактора преобразуется в тепловую, отводимую теплоносителем. Для точности физических расчетов необходимо учитывать также сечения реакций упругого рассеяния нейтронов. [c.149]

С учетом потерь нейтронов (утечка, радиационный захват) и компенсации потерь на трение частиц в плазме (радиационный распад, адсорбция) са-моподдерживающаяся реакция (9.21) осуществляется лишь при условии, что коэффициент воспроизводства трития больще единицы [c.537]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...