Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Нейтронные источники

Нейтронные источники (далее Н) источники нейтронных пучков. Применяются в ядерно-физических исследованиях и в практических приложениях (см., например, Нейтронный каротаж, Нейтронография). Все Н характеризуются: мощностью (число нейтронов, испускаемых в 1 сек), энергетическим и угловым распределением, поляризацией нейтронов и режимом испускания (непрерывным или импульсным). В первых Н для получения нейтронов использовались ядерные реакции (a, n) на ядрах 7 или 10, а также фоторасщепление дейтрона или ядра , т. е. реакция (g, n). В первом случае Н представляет собой равномерную механическую смесь порошков 7 и радиоактивного изотопа, испускающего a-частицы (, , и др.), запаянную в ампулу. Соотношение количеств и, например, ~ 1/5 (по весу). Их мощность определяется допустимым количеством a-активного препарата. Обычно активность £ 10 что соответствует испусканию ~ 107—108 нейтронов в 1 сек (см. табл.). Н со смесью + и + являются одновременно источниками интенсивного g-излучения (104—105 g-квантов на 1 нейтрон). Н со смесью + и + испускают только 1 g-квант на 1 нейтрон.

  В случае фотонейтронного ампульного источника ампула содержит полый цилиндр или шар из или с тяжелой водой D2, внутри которого размещается источник g-излучения. Энергия g-квантов должна быть выше пороговой энергии фоторасщепления ядер D или (см. Фотоядерные реакции). Недостаток такого Н — интенсивное g-излучение; применяется в тех случаях, когда нужно простыми средствами получить моноэнергетические нейтроны. В ампульных Н используется также спонтанное деление тяжелых ядер (см. Ядра атомного деление).

  После появления ускорителей заряженных частиц для получения нейтронов стали использоваться реакции (р, n) и (d, n) на легких ядрах, а также реакции (d, pn). В специальных ускорительных трубках протоны и дейтроны ускоряются в электрическом поле, создаваемом напряжением ~ 105—107 в. Такие нейтронные генераторы разнообразны по размерам и характеристикам (см. рис.). Некоторые из них размещаются на площади 50—100 м2 и обладают мощностью — 1012—1013 нейтронов в 1 сек (энергию можно варьировать от 105 до 107 эв). Существуют и миниатюрные ускорительные трубки (диаметры 25—30 мм), испускающие 107—108 нейтронов в 1 сек, которые используются в нейтронном каротаже.

  Для получения нейтронов с энергиями 2—15 Мэв наиболее употребительны реакции D (d, n)3 и T (d, n)4. Мишенью служит гидрид металла (обычно или ) с дейтерием или тритием. В реакции D + d значительный выход нейтронов наблюдается уже при энергии дейтронов ~ 50 кэв. Энергия нейтронов при этом ~ 2 Мэв и растет с ростом энергии протонов. Для нейтронов с энергией 13—20 Мэв предпочтительнее реакция Т + d, дающая больший выход нейтронов. Например, при энергии дейтронов 200 кэв из толстой тритиево- мишени вылетают нейтроны с энергией ~ 14 Мэв в количестве 108 в 1 сек на 1 мкк дейтронов.

Характеристики наиболее распространенных ампульных нейтронных источников.
Ядерная реакция<
Период полураспа-
да

Число нейтронов в 1 сек на 1

Энергия нейтронов в Мэв

Реакция (a, n)
+
+

+

+

+


1620 лет

3,8 сут

139 сут

24 тыс. лет

470 лет


107

107

106

106

106

Сплошной спектр от 0,1 до 12 с максимумом в области 3—5

Реакция (g, n)

+ D2

MsTh +

MsTh + D2

140 +

140 + D2

124 +

72 + D2

24 +

24 + D2


1620 лет

6,7 года

6,7 года

40 ч

40 ч

60 сут

14,1 ч

14,8 ч

14,8 ч

104—105


0,12

0,83

0,2

0,62

0,15

0,024

0,13

0,83

0,22

Спонтанное деление



Число нейтронов на 1 мг

Сплошной спектр 0,1—12 с максимумом в области 1, 5

236

240

244

252

2,9 года

6,6×103 лет

18,4 года

2,6 года

26

1,1

9×103

2,7×109

  Реакция (р, n) на ядрах 7 и др. удобна для получения моноэнергетических нейтронов в широком диапазоне энергии. Она обычно используется в электростатических ускорителях. Для получения нейтронов более высоких энергий (~ 108 эв) используются реакции (р, n) и (d, pn) на пучках протонов и дейтронов высоких энергий. Реакция (р, n) осуществляется за счет непосредственного выбивания нейтрона из ядра (без промежуточной стадии возбуждения ядра), а также за счет перезарядки летящего нуклона в поле ядра. Нейтроны вылетают в этом случае преимущественно вперед (по направлению протонного пучка), они монохроматичны при фиксированном угле вылета. Реакция (d, pn) (развал дейтрона в поле ядра) приводит к генерации нейтронов с энергией, равной 1/2 энергии дейтрона.

  В качестве Н используются также электронные ускорители. Интенсивные пучки быстрых электронов направляются на толстые мишени из тяжелых элементов (, ). Возникающие тормозные g-кванты (см. Тормозное излучение) вызывают реакцию (g, n) или деление ядер, сопровождающееся испусканием нейтронов. Все нейтронные генераторы могут работать как в непрерывном, так и импульсном режимах.

  Самые мощные источники нейтронов — ядерные реакторы. Нейтронный пучок, выведенный из реактора, содержит нейтроны с энергиями от долей эв до 10—12 Мэв. В мощных реакторах плотность потока нейтронов в центре активной зоны реактора достигает 1015 нейтронов в 1 сек с 1 см2 (при непрерывном режиме работы). Импульсные реакторы, работающие в режиме коротких вспышек, создают более высокую плотность потока нейтронов, например импульсный реактор на быстрых нейтронах в Объединенном институте ядерных исследований (ИБР) имеет в момент вспышки в центре активной зоны 1020 нейтронов в 1 сек с 1 см2.

 

  Лит.: Власов Н. А., Нейтроны, 2 изд., М., 1971; Портативные генераторы нейтронов в ядерной геофизике, под ред. С. И. Савосина, М., 1962.

  Б. Г. Ерозолимский.

 



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 16.01.2021 12:09:08
11:56 Обновлены данные по зараженным коронавирусом в Москве
11:54 Милонов усомнился в приобретении духовного опыта во время крещенских купаний
11:49 Блогер BadComedian позвал замуж Катю Клэп
11:35 В России умерли рекордные 590 пациентов с коронавирусом за сутки
11:15 В Китае объяснили возникновение новой вспышки коронавируса
11:08 Самая сексуальная спортсменка мира снялась в коротком топе с глубоким декольте
10:28 Медведев назвал блокировку Трампа в соцсетях цифровым тоталитаризмом
10:19 Жапаров победил на выборах президента Киргизии
09:56 Описан способ уничтожения авианосца ВМС США у берегов России
Больше новостей
СегодняСиловые структуры Смерть на обочинеДерзкое нападение на инкассаторов в Крыму потрясло СССР. Прошло полвека, а виновных так и не нашли
СегодняЦенности «Влюбила в себя султана»Как правитель Малайзии женился на российской модели и с чем оставил ее и сына после развода
СегодняСпорт «Меня называли сексом на коньках»История немецкой фигуристки, которая выиграла Олимпиаду, снялась для Playboy и отказала Трампу
08:59 Определены самые популярные у россиян продукты в новогодние праздники
09:15 Собянин анонсировал бесплатную вакцинацию для еще двух категорий москвичей
09:56 В России признали поход на футбол уважительной причиной для ухода с работы
СегодняЭкономика Последний звонокОни были на вершине мобильного рынка. Кто потопил производителей культовых телефонов?
СегодняКультура Возвращая в реальностьРадиоактивные кошки, микробы и Линч: американка руками создает скульптуры, похожие на 3D-модели
08:43 Названо возможное препятствие для достройки «Северного потока-2»
07:20 В Госдуме призвали начать работать с администрацией Байдена
09:44 В Азербайджане продлили особый карантинный режим до апреля
СегодняМир Хайль КришнаКак греческая писательница шпионила на Германию, приняла индуизм и объявила Гитлера воплощением бога
15 января 2021Из жизни Пацанка ДжоИстория жизни королевы тропического острова, любовницы Марлен Дитрих и самой быстрой женщины на воде
08:06 Медведев констатировал «холодную гражданскую войну» в США
02:55 Российский подполковник и его жена умерли во время БДСМ-сессии
08:44 В Госдуме нашли выгоду для России от противоречий вокруг «Северного потока-2»
15 января 2021Культура Мальчишкам и девчонкамСоздатель «Ералаша» Борис Грачевский умер от коронавируса. Что он думал о юморе, детях и славе?
14 января 2021Мир Трампу объявили импичментЭто вторая попытка отстранить президента от власти. Части Нацгвардии приведены в боевую готовность
08:05 Samsung отказалась от карт памяти в новых смартфонах
08:28 России предрекли возвращение в лунную программу вместе с Маском при Байдене
20:08, 15 января 2021 Вратарь «Арсенала» совершил лучший сейв недели в АПЛ
15 января 2021Бывший СССР Нет словВ Киеве решились окончательно разорвать связь с Россией. Украинцам запретят говорить по-русски
14 января 2021Путешествия Кровавая крепостьРасстрелы, отравления и чума: что творилось за стенами замка исламских правителей
07:17 Помпео связал возникновение COVID-19 с китайскими лабораториями
08:05 Медведев спрогнозировал политику Байдена в отношении России
06:56 Россиянка получила посылку с тряпками вместо заказанных планшетов
14 января 2021Интернет и СМИ «Потому что мы банда!»Умер Борис Грачевский. На его киножурнале «Ералаш» выросло несколько поколений
15 января 2021Дом Дальше — большеКвартиры в России беспрецедентно подорожали. Что будет с ценами в 2021 году?
07:36 Бразильская фармкомпания направила запрос на срочное использование «Спутника V»
06:22 Мужчина жестоко избил свою пленницу ножкой стула за отказ заниматься сексом
07:00 Роднина упрекнула Плющенко в слабости
15 января 2021Экономика Вспышка сверхновой Как скажется на рынке Казахстана появление новой банковской группы
14 января 2021Россия «Его поддержали потомки Сталина»Как создатель скандальной шаурмичной Stalin Doner очутился в полиции и нашел поддержку сталинистов
06:00 Россиян предупредили об опасности хранения елки в квартире до весны
05:51 В России заявили о готовности исследовать «Спутник V» на онкобольных
05:37 Кошка в море три недели питалась конфетами и выжила
14 января 2021Силовые структуры «Он кричал от боли, лежа в багажнике»Украинский криминальный авторитет сбежал от СБУ в Россию. Но его похитили и скормили свиньям
14 января 2021Россия «Все слышали, как ее убивают»Россияне все чаще становятся жертвами домашнего насилия. Почему полиция не может их защитить?
05:39 Министр здравоохранения США подал в отставку после атаки на Капитолий
05:05 Франция прокомментировала выход России из Договора по открытому небу
04:46 Вирусолог оценил опасность новых мутаций коронавируса
14 января 2021Спорт «Скоро я умру, но мне нужен еще один бой!»Как смертельно больной боксер вышел на ринг и нокаутировал фаворита, чтобы подарить семье Рождество
14 января 2021Интернет и СМИ «Моя бывшая жена думает, что я дурачок»Человек-феномен YouTube: как живет Геннадий Горин и за что его полюбили тысячи россиян
04:44 Вооруженный мужчина напал на приют для животных в поисках своей кошки
04:26 Оценены шансы Байдена вернуть Россию в Договор по открытому небу
04:08 Аккаунты Трампа в Facebook и Instagram разморозили
14 января 2021Россия «Настоящая снежная буря»Метель, пурга и сугробы: аномальная метель в Москве попала на фото и видео
12 января 2021Ценности «Эмоционально ты будешь подавлена»Помолвка на третьем свидании, повиновение жениху и скорые роды: как выдают замуж узбекских девушек
03:32 В Германии откроют тюрьму для ковид-диссидентов и нарушителей карантина
03:30 Еще одну дыру в российском модуле МКС перестали искать
03:22 Пентагон заявил об уважении к российским военным
14 января 2021 Они были первыми: с каких моделей началась история автомобильных марокИзбранное на Моторе. Вспоминаем первые шаги сегодняшних автогигантов
12 января 2021Силовые структуры «Нас ждут непростые времена»Генерал ФСБ — о том, почему в России стало больше обвинений в терроризме и госизмене
03:09 Пушков назвал причины выхода России из Договора по открытому небу
02:13 Российский режиссер снимет пилотный эпизод сериала HBO по игре The Last of Us
02:48 Роспотребнадзор дал советы желающим окунуться в прорубь россиянам
13 января 2021Мир Перерождение демократииСкандальные выборы, мятеж в Вашингтоне и травля президента. Какой станет Америка после Трампа?
15 января 2021 Бестселлеры провального года: 25 любимых автомобилей россиянИтоги продаж новых легковых машин на российском рынке за 12 месяцев
01:44 Роспотребнадзор сравнил темпы заболеваемости COVID-19 в России и других странах
02:00 Трамп распорядился сократить госзакупки из Китая
01:45 Чубайс заявил о «грубейшей ошибке» властей из-за углеродного налога
13 января 2021Экономика ОпомнилисьЗапад решил отказаться от нефти и газа и уже нашел им замену. Готова ли к этому Россия?
13 января 2021Россия Путин поручил начать массовую вакцинацию россиян от коронавирусаКогда она начнется и какими препаратами можно привиться?
01:26 Умер главный демограф России Анатолий Вишневский
01:31 Россиянин потратил 22 миллиона рублей на пиво к Новому году
00:57 Kia рассказала, когда представят новый Sportage
00:36 Прокуроры заявили о планах штурмовавших Капитолий убить конгрессменов
01:09 Опровергнуто отсутствие иммунитета к коронавирусу после снижения уровня антител
01:00 В России идеальный ВАЗ-2106 оценили в четыре миллиона рублей
00:22 Lada XRay Cross получил новый базовый мотор и подешевел
00:56 Apple захотела обновить дизайн iMac впервые с 2012 года
00:18 В России спрогнозировали снижение распространения коронавируса
00:54 Новый Nissan Qashqai получит 190-сильную версию без коробки передач
23:56, 15 января 2021 Глава UFC назвал условие для боя Нурмагомедова с Сен-Пьером
00:32 В Google объяснили блокировку футбольного клуба «Ахмат» на YouTube
23:46, 15 января 2021 WhatsApp перенес сроки введения новой политики из-за резкой критики
00:21 Окруженный моделями Роналдиньо появился в музыкальном клипе
23:14, 15 января 2021 В ВОЗ выступили против требования вакцинации от COVID-19 при поездках
23:55, 15 января 2021 Шуфутинский отреагировал на возможный запрет на въезд в Литву
22:46, 15 января 2021 Россия вошла в топ-5 стран с наибольшим числом мигрантов
23:32, 15 января 2021 Германия и Британия отреагировали на выход России из Договора по открытому небу
23:14, 15 января 2021 Жириновский призвал отказаться от крещенских купаний определенную группу людей
22:15, 15 января 2021 Меркель и Зеленский поговорили по телефону
22:11, 15 января 2021 Женщина погибла во время съемки селфи из-за упавшего рядом мужчины
23:07, 15 января 2021 Онищенко оценил влияние коронавируса на психику
21:49, 15 января 2021 Макгрегор назвал желаемого соперника в поединке за титул
22:51, 15 января 2021 В России создали тест для выявления британского штамма коронавируса
22:29, 15 января 2021 Бывший футболист сборной России вступился за убийцу подозреваемого в педофилии