Скорость ядерной реакции

Кинетика ядерной реакции А(х,у)В описывается дифференциальным уравнением:

где Na и Nb - число атомов А и В в единице объема; Ф - плотность потока частиц (частиц/(см2-с)); о — сечение реакции превращения нуклида А в нуклид В.

Если в результате ядерной реакции образуется короткоживущий радионуклид, то необходимо учитывать его распад за время облучения:

Если t - время облучения образца нейтронами, то количество ядер, образовавшихся в результате нейтронного облучения:

где Ф - нейтронный поток, т.е. число нейтронов, проходящих за 1 сек через 1 см мишени; Na число атомов активируемого изотопа в мишени, А — постоянная распада образующегося изотопа, t — время облучения, о — сечение активации.

Активность вещества, облученного в течение времени t, спустя время t* после окончания облучения выражается формулой

При малых временах активность линейно возрастает во времени, а затем стремится к стационарному состоянию. Облучать при временах больших 2-гЗ периодов полураспада изотопа обычно не имеет смысла.

Выход реакции

Вероятность ядерной реакции характеризуют выходом ядерной реакции, т.е. отношением числа ядерных превращений в мишени к числу попавших в эту мишень бомбардирующих ядер. Функция, описывающая зависимость сечения или выхода ядерной реакции от энергии частиц, называется функцией возбуждения ядерной реакции.

Выход ядерной реакции Y равен доле частиц, вступающих в реакцию с ядрами мишени. Для тонкой мишени:

Так как выход реакции пропорционален эффективному сечению, эта величина также при определённых условиях имеет резонансный характер.

Самый большой выход в ядерных реакциях характерен для случая бомбардировки нейтронами, т.к. при этом отсутствует электростатическое взаимодействие нейтронов с ядром. В общем случае выход в ядерных реакциях не велик и составляет 10*з-гЮ_4.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >