Ядерные реакции с участием нейтронов

Взаимодействия нейтронов с ядрами составляют самый обширный и разнообразный класс ядерных реакций. Объясняется это тем, что нейтроны (наряду с протонами) входят в состав любого ядра, в котором они прочно связаны ядерными силами. Поэтому при сближении с ядром нейтроны должны с ним эффективно взаимодействовать, причём в отличие от протонов, которые из-за кулоновского барьера не могут эффективно реагировать с ядром при малых энергиях, нейтроны, не имеющие заряда, взаимодействуют с ядром при низких энергиях.

Примерами ядерных реакций с нейтронами являются:

Первая и вторая из этих реакций соответствуют упругому и неупругому рассеянию нейтронов на ядре. Третья реакция - реакция активации. Из стабильного изотопа получается нестабильный изотоп, который далее испытывает (3-распад. Четвёртая реакция - реакция вынужденного деления 2ззи.

Реакции под действием нейтронов наиболее вероятны в области низких энергий налетающих нейтронов. В случае низкоэнергетических нейтронов закон сг~1/>/Ё выполняется для большинства ядер. Отклонения от пего наблюдаются в области энергий 1 -г юо эВ, в которой на монотонной кривой, следующей закону l/v, появляются пики (резонансы).

В случае медленных нейтронов основным процессом для большинства ядер является радиационный захват нейтрона (л, у) с образованием составного ядра. Сечение процесса имеет резонансный характер. С увеличением энергии нейтрона вероятность его радиационного захвата падает, а сечение упругого рассеяния увеличивается. При последующем росте энергии нейтрона становятся возможными процессы неупругого рассеяния нейтронов, а также реакции деления ядер (л,/) и реакции с вылетом заряженных частиц (л, р) и (л, а). Ещё большее увеличение энергии нейтрона приводит к реакции типа (п, 2л), (л, лр). Для медленных нейтронов важны их волновые свойства. Если энергия нейтрона 0,025 эВ, то длина волны де Бройля ~Ю'8 см и соизмерима с межатомными расстояниями в твёрдом теле. В этих условиях может наблюдаться дифракция нейтронов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >