Виды взаимодействий нейтронов с ядрами

ВИДЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ НЕЙТРОНОВ С ЯДРАМИ [c.287]

Захватом называют такой вид взаимодействия нейтрона с ядром, при котором происходит главным образом неупругое рассеивание. Вероятность, с которой может произойти захват нейтрона ядром, оценивается сечением захвата также в барнах. Захват нейтронов вы- [c.30]

Известно, что при прохождении нейтронов через любое вещество они вступают в различные взаимодействия (поглощаются или рассеиваются ядрами, или вызывают деление ядер). Вероятность столкновения нейтронов с ядрами характеризуется понятием о поперечном сечении ядра. Ядро представляет собой некоторую площадку относительно проходящего нейтрона, называемую поперечным сечением, последнее выражают в барнах (1 барн равен 10 см ). В зависимости от вида взаимодействия нейтронов с ядрами различают полное сечение, сечение поглощения, сечение рассеяния и сечение деления. Ядерные свойства керамики из окиси бериллия и керамики из других окислов приведены в табл.78. [c.306]

Основным видом взаимодействия нейтронов с веществом является их взаимодействие с атомными ядрами. В зависимости от того, попадает нейтрон в ядро или нет, его взаимодействие с ядрами можно разделить на два класса [c.239]

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]

Мерой взаимодействия нейтронов с ядрами является микроскопическое сечение о. В зависимости от вида взаимодействия вводятся сечения деления Оу радиационного захвата а , неупругого рассеяния потенциального рассеяния <3 , резонансного рассеяния Эти сечения называются парциальными. Сечения процессов, не приводящих к изменению структуры ядра, объединяют в сечение рассеяния а . Оно включает в себя сечения потенциального рассеяния,резонансного рассеяния и не- [c.257]

Для успешной разработки все более совершенных Я. р. различных назначений необходимы т. п. исследовательские и испытательные Я. р. На этих реакторах ведутся различного рода физические и технические исследования (измеряются сечения различных процессов взаимодействия нейтронов с ядрами, испытываются новые виды тепловыделяющих элементов, изучается изменение свойств материалов при облучении их нейтронами). К этой категории Я. р. относится советский подо-водяной промежуточный реактор СМ-2. [c.554]

До момента взаимодействия нейтронов с ядрами топлива они рассеиваются в реакторе и некоторые из них поглощаются различными конструкционными материалами. Для учета этого явления вводится коэффициент теплового использования Д который равен вероятности теплового нейтрона поглотиться ядром топлива, а не замедлителя и другими элементами конструкции реактора. Пусть Ыг VI Мх — число атомов замедлителя и какого-либо элемента х конструкции реактора, а Оаг и СТад. — соответствующие эффективные сечения поглощения. Тогда коэффициент теплового использования / можно записать в виде [c.296]

Понятие изотопического спина ядра играет важную роль при описании ядерных реакций на легких ядрах, где роль электростатического расталкивания протонов относительно невелика и изотопическая инвариантность проявляется в явном виде. В этом случае оказывается, что из разных возможных значений суммарного вектора изотопического спина ядро в основном состоянии характеризуется минимальным значением Т=Т , которому (как при взаимодействии нейтрона с протоном) соответст- [c.58]

Напомним предварительно, что энергия взаимодействия медленного нейтрона с ядром может быть представлена в виде [c.405]

Резонансы в нейтронных сечениях тяжелых ядер являются результатом взаимодействия нейтрона и ядра-мишени, приводящего к образованию составного ядра, которое может затем распасться различным образом, например, с испусканием нейтрона или 7-кванта, а иногда с делением. В максимуме резонанса энергия нейтрона имеет такое значение, при котором происходит образование составного ядра в определенном квантовом состоянии, т. е. с определенным моментом количества движения (или спином) и четностью. В случае изолированного резонанса, который далеко отстоит от других резонансов, соответствующих состояниям с тем же спином к четностью, изменение сечения с энергией можно выразить в очень простом виде с помощью формулы Брейта—Вигнера [3]. [c.311]

Ядерное взаимодействие нейтронов имеет характер сильного притяжения. Потенциал этого взаимодействия схематически может быть изображен в виде узкой и глубокой потенциальной ямы (см. рис. 204). В соответствии с соотношением неопределенностей из малой ширины ямы следует, что скорость нейтрона внутри ямы (в ядре) выше скорости свободного нейтрона. Это означает (по аналогии с оптикой), что показатель преломления для нейтронной волны в веществе (например, в кобальте) п<1. Таким образом, для нейтронной волны воздух является оптиче- [c.79]

Ra — Be)-источник изготовляется в виде герметической ампулы, внутри которой находится смесь Ra с Be. Большой разброс в энергии нейтронов объясняется тем, что с ядрами взаимодействуют а-частицы разных энергий (4,8—7,7 Мэе), испускаемые не только ядрами Ra, но и находящимися с ним в радиоактивном равновесии продуктами его распада — Rn, RaA и др. . Кроме того, в результате реакции (32.2) ядро образуется не только в основном, но и в возбужденных состояниях. (Ra — Be) - [c.284]

Согласно оптической модели, ядро представляет собой не черный , абсолютно поглощающий шар (как предполагается в боровской модели), а серую полупрозрачную сферу с определенными коэффициентами преломления и поглощения. При попадании на та<кую сферу нейтронная волна испытывает все виды взаимодействия, характерные для распространения света в полупрозрачной оптической среде (отражение, преломление и поглощение). Прошедшая часть волны, приобретя фазовый сдвиг б, интерферирует с падающей волной. В зависимости от [c.353]

Ввиду ТОГО, ЧТО (р—р)-рассеяние в области энергий примерно 1 Гэв также можно интерпретировать в виде суммы, двух процессов упругого и неупругого , причем сечения обоих видов рассеяния равны между собой, то по аналогии с рассеянием нейтронов на ядрах можно считать, что и здесь имеет место рассеяние частиц на черной сфере, которое должно сопровождаться дифракционным рассеянием. Тогда так же, как и раньше, (Ту+ + (Тну=2л 2 Однако в отличие от случая рассеяния нейтронов на ядре при взаимодействии двух протонов надо в качестве / рать удвоенный радиус протона (рис. 48) [c.87]

Энергией нейтронов определяется вид их взаимодействия с ядрами среды (рис. 41.2). При анализе данных, представленных на рис. 41.2, следует учитывать, что границы энергетических интервалов носят условный характер и перекрываются. [c.1101]

Чтобы представить себе роль слабых взаимодействий более наглядно, попробуем вообразить, каким бь[ был мир при отсутствии тех или иных взаимодействий. В мире без сильных взаимодействий не претерпели бы существенных изменений квантовая электродинамика и вся физика лептонов. И комптон-эффект, и распад мюона протекали бы так же, как и в обычном мире. Но вот сильно взаимодействующих частиц либо не стало бы вовсе, либо вместо них появились бы совершенно другие частицы. Поэтому мир в целом был бы совершенно иным во всей доступной нам области масштабов. Если бы исчезли электромагнитные взаимодействия, то атомные ядра и сильно взаимодействующие частицы остались бы, хотя и в исковерканном виде (или, если хотите, в виде, не исковерканном электромагнитными взаимодействиями). Протон и нейтрон стали бы совершенно неотличимыми друг от друга. Точно так же одинаковыми стали бы частицы внутри каждого изотопического мультиплета (например, три пиона). Начиная же с атомных масштабов и выше, мир изменился бы до полной неузнаваемости. Не стало бы ни молекул, ни атомов, ни электромагнитного излучения. Тем самым не стало бы и привычных нам макроскопических веществ. [c.397]

Несохранение чётности. В нейтронных резонансах слабое взаимодействие проявляется в виде эффектов несохранения пространств, чётности. Смешивание за счёт слабого взаимодействия состояний составного ядра с разной чётностью (s- и д-резонансы) приводит к различию в сечении д-резонанса для нейтронов с поляризацией параллельно (-(-) или антипараллельно (—) импульсу [c.277]

Нейтроны, взаимодействуя с веществом керамики, рассеиваются на ядрах атомов, или происходит их захват. Различают упругое рассеивание нейтронов, при котором не происходит их захвата, а лишь потеря ими кинетической энергии. Если захват нейтрона сопровождается распадом ядра с испусканием вторичного нейтрона и образованием стабильного радиоактивного ядра отдачи и испусканием гамма-квантов, то такое взаимодействие называется неупругим рассеиванием нейтрона. Суммарный процесс взаимодействия нейтронов всех видов с ядрами элементов, подвергающихся облучению, оценивается по так называемому сечению рассеивания . Сечение рассеивания характеризует вероятность, с которой может произойти данная ядерная реакция. Оно имеет размерность площади и выражается в барнах (1 барн = = 10-2-1 см2). [c.30]

Ядро с избыточным содержанием нейтронов достигает устойчивого состояния вследствие излучения лишних нейтронов или при превращении некоторых из них в протоны. Последний процесс и является причиной бета-распада, уже упоминавшегося ранее в связи с описанием естественной радиоактивности. Хотя бета-частицы (электроны) не могут существовать внутри ядра среди положительно заряженных протонов, нейтрон может излучить электрон и при этом превратиться в протон затем электрон немедленно покидает ядро в виде бета-частицы, а протон остается в ядре. Кроме того, наряду с электроном из нейтрона (а затем и из ядра) вылетает также и другая частица, называемая нейтрино . Поскольку она не имеет ни массы покоя, ни электрического заряда, ее очень трудно обнаружить при помощи обычных приборов, но существование нейтрино в природе полностью сейчас подтверждено благодаря его ядер-ным и магнитным взаимодействиям. [c.54]

Весьма распространен также третий вид превращения, открытый Альваресом в 1935 г. и наблюдаемый при определенных энергетических условиях. При этом превращении один из электронов ближайшей к ядру /(-оболочки захватывается ядром и вступает там во взаимодействие с избыточным протоном, в результате чего образуется нейтрон [c.45]

Поскольку протоны и другие тяжелые заряженные частицы расходуют свою энергию в материале главным образом в конце пробега (в зоне так называемого пика Брэгга), появляется возможность контролировать локальные (по глубине) участки. Б силу того что заряженные частицы имеют другой характер взаимодействия с материалом, чем нейтроны, при использовании заряженных частиц удается установить многие свойства материала дефектной зоны (атомный номер, заряд ядра, концентрацию нарушений типа смещенных атомов и другие виды точечных дефектов). [c.18]

При облучении нейтронами некоторых видов керамики происходит выделение газа, что может привести к засорению вакуумного устройства с участием керамики. В результате распада самих нейтронов выделяется водород, а в результате взаимодействия нейтронов с ядрами, входящими в состав керамики, образуются инертные газы. Особенно способствуют выделению инертных газов оксиды В2О3, РегОз, ВаО, К2О, находящиеся в составе керамики. Кроме того, под влиянием излучения возможно протекание ряда химических реакций, сопровождающихся выделением газов. Например, при облучении ВеО в результате диссоциации и других реакций выделяются СО, СО2, Н2О, О2, Не в количестве 1 см на 1 см ВеО. [c.33]

В результате взаимодействия нейтронов с ядрами появляется вторичное излучение в виде у-квантов, протонов отдачи (особенно При упругом рассеянии на ядрах водорода), а-ча-стиц (ядер гелия) и продуктов радиоактивности образующихся изотопов (из которых наиболее существенны, с точки зрения воздействия на орбитальные электроны, изотопы с небольшим периодом полураспада). Эти вторичные излучения взаимодействуют с электронами атомов (молекул) вещества и вызывают собственно химические изменения, наблюдаемые в процессе и после облучения полимерных электроизоляционных материалов. При испытаниях образцов материалов толщина их не превышает обычно нескольких миллиметров, поэтому для взаимодействия ИИ по всей глубине-образца обычно бывает достаточно энергии электронов до 20 МэВ и протонов до W0 МэВ. Применение заряженных частиц с энергией менее 10 МэВ не вызывает наведения радиоактивности и дает возможность работать с образцами без какого-либо ограничения. Проникающая способность у-квантов и нейтронов (не имеющих зарядов) наибольшая, поэтому часто при испытаниях применяются источники у-квантоБ. [c.314]

Сильное взаимодействие связывает нуклоны оно объединяет протоны и нейтроны в ядрах всех элементов. Будучи самым сильным в природе, это взаимодействие ограничивается вместе с тем весьма короткими расстояниями. Это — преобладаюш,ий вид взаимодействий в ядерной физике высоких энергий. [c.440]

НЕСОХРАНЁНИЕ ЧЁТНОСТИ В ЯДРАХ — отсутствие определённой чётности ядерных волновых ф-ций но отношению к пространств, отражению (Р-инверсии), т. е. по отношению к одноврем. изменению направлений всех координатных осей на противоположные (си. Чётность). Причиной Н. ч. в я. является слабое взаимодействие между составляющими ядро нуклонами (нейтронами и протонами). Ядерные силы с учётом слабого взаимодействия представляются в виде суммы доминирующего Р-чётного вклада сильного взаимодействия и малой Р-нечётной добавки слабого взаимодействия. Относит, величина F) слабых межнуклонных сил в ядре определяется константой слабого взаимодействия G = т — масса нуклона) и безразмерной мас- [c.336]

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]

Замедление нейтронов. В момент испускания энергия нейтронов в 10 —10 раз превосходит энергию частицы, находящейся в тепловом равновесии при комнатной температуре (эффективная энергия составляет около 600 кал/моль = V4oeV на 1 частицу [55]). Медленные нейтроны, включая нейтроны, находящиеся (почти) в тепловом равновесии (тепловые нейтроны), можно получить только путем замедления испускаемых источниками быстрых нейтронов в замедлителях [6]. Нейтроны благодаря отсутствию у них заряда теряют в веществе энергию, главным образом в соударениях с ядрами, а не при взаимодействии с орбитальными электронами, как а- и -частицы. В соответствии с основными законами механики средняя наибольшая энергия теряется при соударениях с частицами равной массы поэтому водород является наиболее энергичным замедлителем нейтронов. В водороде, который обычно применяется в виде воды или парафина, нейтронная энергия уменьшается в среднем при каждом соударении в е раз. [c.45]

При прохождении нейтронов через вещество они взаимодействукл с последними. Существуют различные виды взаимодействия 1) поглощение нейтронов ядрами по реакциям (п, у), (п, р) и др. 2) рассеяние нейтронов ядрами, которое [c.374]

В модели оболочек без остаточного взаимодействия состояния нуклонов в ядре полностью описываются самосогласованным потенциалом типа (3.8) (с добавкой (3.9) в применении к протонам). Одним из важнейших применений теории оболочек в целом является получение спинов и четностей основных и некоторых возбужденных состояний ядер. Эта возможность базируется на том, что каждая замкнутая оболочка имеет нулевой полный момент и положительную четность. Поэтому в создании спина и четности уровня ядра принимают участие только нуклоны внешних оболочек. Например, в ядре изотопа кислорода gO основное состояние должно иметь (и действительно имеет) характеристику так как сверх заполненных оболочек Z = 8H yV, = 8в этом ядре имеется один нейтрон в третьей оболочке, начинающейся уровнями ld /j. К сожалению, однако, для большинства ядер такие предсказания оказываются неоднозначными. Рассмотрим для примера ядро изотопа хрома В этом ядре заполнены оболочка Z = 20 и подоболочка N = 28. Сверх этих оболочек в состоянии fy имеются четыре протона, моменты которых могут складываться различными способами по правилу (1.31) с учетом принципа Паули. В результате этого сложения получаются различные состояния с суммарными моментами У = О, 2, 4,. .. В модели без остаточного взаимодействия энергии всех этих состояний одинаковы. Поэтому без допущений о виде остаточного взаимодействия нельзя сказать, каким должен быть спин основного состояния ядра 24Сг . Последовательный учет остаточного взаимодействия сложен и математически громоздок. Поэтому мы ограничимся рассмотрением модели оболочек с феноменологическим спариванием, в которой остаточное взаимодействие учитывается предельно простым способом. В этой модели принимается, что остаточное взаимодействие приводит к спариванию одинаковых нуклонов. С явлением спаривания мы уже встречались в гл. И, 3, п. 5. Оно состоит в том, что нуклоны одного сорта стремятся объединиться внутри ядра в пары с нулевым суммарным моментом и положительной четностью. Допущение о феноменологическом спаривании, как видно, совершенно не усложняет математического аппарата модели. Ниже мы увидим, что оно существенно расширяет область применимости оболочечных представлений. [c.98]

В обычных условиях отклонения от протонно-нейтронной модели, связанные с составной природой нуклонов и кварк-глюонной структурой Я. а., невелики и заключаются в следующем. 1) В результате взаимодействия между нуклонами последние могут существовать в Я. а. не только в основном, но и в возбуждённых состояниях, наз. нуклонными изобарами. Низшим из них по энергии является т. н. А-изобара (см. Резонансы). Часть времени ( 1 %) нуклоны в ядре могут пребывать в виде нуклонных изобар. 2) Запирание кварков в нуклонах не является абсолютным, в ядре могут на короткое время образовываться сгустки кварк-глюонной материи флуктоны), состоящие из 6, 9 и т. д. кварков (см. Кварк-глюонная плазма). [c.685]

Ядерная физика в самом широком ее понимании исследует строение атомных ядер, особенности ядерных сил, законы превраш ения ядер при ядерных реакциях и распаде, а также их взаимодействия с другими ядрами и частицами. Узловые моменты ядерной теории, конечно же, необходимы для более полного понимания обсуждаемых в третьей части книги вопросов, связанных с механической реализацией гинерреактивного движения с помош ью разработанного инструмента его осуш ествления в виде цепных ядерных реакций деления во внешних направленных электромагнитных полях. Электромагнитные тороидальные вакуумные ядерные генераторы, в недрах которых как раз и происходят эти управляемые ядерные реакции на быстрых нейтронах, могут рассматриваться как своеобразный слепок с лазерных квантовых генераторов в области производства и поддержания сверхвысоких значений ядерной и электромагнитной энергий. [c.486]

Фено.менологическое описание коллективных спектров. Атомные ядра по характеру спектра уровней вблизи основного состояния могут быть грубо разделены иа три группы а) магические и околомагиче-ские ядра б) ядра, в к-рых наблюдается колебат. снектр в) деформированные ядра с вращательным спектром. Возбужденные состояния магич. и около-магич. ядер объясняются взаимодействием нуклонов в незаполненной оболочке. Энергии возбуждений таких ядер велики — норядка расстояния между оболочками. О. м. я. рассматривает вторую и третью группы ядер. В атомных ядрах возможны различные виды коллективных движений, папр. колебания плотности, связанные с объемной сжимаемостью ядерной материи и имеющие энергию возбуждения в тяжелых ядрах 10 Мэе. Энергия возбуждения дипольных колебаний нейтронов относительно протонов достигает 15—20 Мзв. Т. о., частоты этих колебаний лежат довольно высоко. Особую роль в О. м. я. играют иоверх-постные ко.лебания, имеющие относительно малую энергию возбуждения. [c.457]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...