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 7и 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—108нейтронов 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 107эв). 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 (~ 108эв) 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 14.05.2021 07:41:25
07:25 Гастроэнтеролог перечислил симптомы для немедленного обращения к врачу 07:22 В Госдуме предложили ввести новое пособие для пенсионеров 07:02 Мужчина раскрыл секрет похудения на 18 килограммов за три месяца 06:49 Названы сроки регистрации в России назальной вакцины от COVID-19 06:41 Украинского депутата избили в эфире шоу 06:35 Ученые признали возможность утечки коронавируса из лаборатории 06:34 Мошенники начали красть данные россиян через инвестиции в компании Илона Маска 06:10 Бывший мэр российского города получил восемь лет тюрьмы за взятку 06:05 Ведущая «клонировала» себя в прямом эфире и громко рассмеялась Больше новостей СегодняБывший СССР Глобальное похолоданиеУкраина поднимает цены на газ из-за МВФ. Миллионы людей могут остаться без тепла и горячей воды СегодняДом «Многие уезжают, студентов нет»В России обвалился спрос на съемное жилье. Ждать ли резкого снижения цен? СегодняЦенности «Я словно оказался в сказке»Что творится на тайных секс-вечеринках Кремниевой долины 20:41, 13 мая 2021 Двое возлюбленных получили сроки за пытки приятеля плоскогубцами перед убийством 05:48 Москвичам пообещали июльскую погоду 06:00 Китайцам запретили пышные вечеринки и похороны ради экономии СегодняКультура Мать-героиняПытки, партизанки и сладкая месть: что не так с новым сезоном «Рассказа служанки» 13 мая 2021Интернет и СМИ Остров девственниковКак тысячи людей из интернета захотели создать свое государство, а в президенты позвали Илона Маска 05:24 Оценена защищенность Москвы в случае ядерной войны 19:32, 13 мая 2021 На Москву надвинулась жара 05:59 США сочли Россию «ответственной» за кибератаку вне зависимости от расследования СегодняИнтернет и СМИ Россия лайкающаяЧто на самом деле смотрят и ищут россияне в интернете 13 мая 2021Культура «Вау, на меня орет чувак из "Криминального чтива"»Крис Рок о возвращении «Пилы», фанатах хорроров и Сэмюэле Л. Джексоне 04:58 Manizha назвала отличительное качество русских женщин 05:34 Житель подмосковных Химок выбросил телевизор в Вечный огонь 04:50 В России предположили участие ЦРУ в хакерской атаке на трубопровод в США 12 мая 2021Россия «Запретите оружие — возьмет молоток»Нападение на школу в Казани унесло девять жизней. Как избежать повторения трагедии? 13 мая 2021Россия «Я готов на все, чтобы Мишка начал ходить»Ребенку нужна срочная операция на позвоночнике. Помогите папе спасти сына 17:55, 13 мая 2021 Ида Галич подала в суд из-за квартиры 05:29 Отдохнувшая на Бали россиянка выяснила настоящее мнение местных о русских 04:12 Иммунологи призвали провести повторное расследование о появлении COVID-19 11 мая 2021Силовые структуры «Их жизнь на зоне не стоит и гроша»12 лет назад застрелили вора в законе Япончика. Как сегодня судят его убийц? 13 мая 2021Мир Весеннее обострениеРакетные удары и уличные бои. Начнут ли Израиль и Палестина полномасштабную войну? 17:45, 13 мая 2021 Украинские националисты попытались ворваться на суд к Медведчуку 05:14 Более 300 человек пострадало на палестинских территориях за сутки 03:59 Показывать целлюлит на фото без обработки в сети стало трендом у звезд 10 мая 2021Экономика «Роковой год для нефти» Весь мир отказывается от нефти. Готова ли к этому Россия? 12 мая 2021Силовые структуры «Во мне проснулся монстр»Стрельба в казанской школе: что заставило студента колледжа открыть огонь по детям? 17:16, 13 мая 2021 МИД дал россиянам совет для путешествий 04:59 Раскрыт способ получить самую вкусную картошку фри в «Макдоналдсе» 03:37 Биолог заявила о сокращении продолжительности жизни в мире из-за пандемии 11 мая 2021Бывший СССР Тень драконаКитай начал активно вмешиваться в дела бывших советских республик. Чем это грозит России? 12 мая 2021Силовые структуры У казанского стрелка нашли болезнь мозгаДиагноз не помешал ему купить оружие для нападения на школу 04:46 Экономист назвал признаки нового банковского кризиса 03:31 Израиль опроверг наземную атаку на сектор Газа 04:35 Сделавшим прививку от коронавируса американцам разрешили отказаться от масок 11 мая 2021Силовые структуры На казанскую школу совершили нападениеПогибли девять человек. Нападавший задержан 13 мая 2021Из жизни Уплыл в никудаКак одинокий моряк попытался предотвратить ядерную войну, но бесследно исчез 02:42 Экс-работница Госдепа высказалась о шансах Байдена дожить до конца президентства 04:16 На Украине пожаловались на одиночество страны 02:33 Автогиганту пришлось отказаться от машин из-за нехватки чипов 10 мая 2021Путешествия «Местные больше напоминали зверей»Как россияне попали в самую закрытую страну мира и чуть не застряли в ней навсегда 12 мая 2021Спорт Выше головыСоветский легкоатлет положил конец господству американцев в прыжках в высоту. Почему он покончил с собой? 04:04 Картину Пикассо продали за 103 миллиона долларов 02:20 Муж показал предсмертное послание умершей от COVID-19 беременной жены 03:22 Умерла вдова актера Евгения Леонова 9 мая 2021Силовые структуры Самый дерзкий побегКак советский летчик угнал самолет с секретной немецкой базы и сорвал планы Гитлера 12 мая 2021Экономика Высокогорный бюджетСеверному Кавказу решили дать еще больше денег. Почему все прошлые планы его развития не сработали? 01:36 К Земле приблизится астероид крупнее пирамиды Хеопса 03:05 Врач назвал опасные для здоровья синяки 01:13 Миру предрекли катастрофу из-за Китая 10 мая 2021Культура «Она всегда будет винить меня в смерти мужа»История врача, который решил вести дневник и описал каждый рабочий день 13 мая 2021Самые популярные автомобили РоссииИтоги продаж новых автомобилей в апреле 2021 года 02:51 Россиянин на «Майбахе» нарушил ПДД, отмахнулся от полиции и попал на видео 01:01 Ирина Шейк снялась топлес в новой фотосессии и взволновала фанатов 02:23 Раскрыты подробности о квартире жены Зеленского в Крыму 8 мая 2021Спорт «Считаю себя американкой»Дочь советских фигуристов была олимпийской надеждой России. Почему она решила уехать в США? 10 мая 2021Мир «Я же вождь!»Как Ким Ир Сен разрушил экономику Северной Кореи и привел страну к полной изоляции 02:15 В Москве выступит воссоединившаяся группа «Кино» 00:44 Израиль заявил о наземной и воздушной атаке на сектор Газа 01:57 Россиянам назвали даты наступления купального сезона на курортах 12 мая 2021Rolls-Royce Ghost: взлет первой ступениАвтомобиль, который дискредитирует слова «базовый» и «доступный» 11 мая 2021Из жизни «Местные обожают славянскую кухню»История россиянки, уехавшей жить на французский остров в Индийском океане 00:20 В океане обнаружили следы внеземного вещества 01:31 Присяжные вынесли решение о перестрелке в «Москве-сити» 01:09 Трубопровод в США полностью восстановил поставки топлива после кибератаки 9 мая 2021Был месяц майКак советские солдаты праздновали победу в Берлине: уникальные фотографии Великой Отечественной войны 8 мая 2021Россия «Мы не любим, когда нас бьют»Войны XX века стали испытанием для России. Почему россияне хотят их «повторить»? 00:11 F-15E ВВС США впервые получили «разрушителей» Калининградской области 00:48 Соратник Медведчука объяснил арест лидера партии 23:26, 13 мая 2021 Пропавшую 12-летнюю россиянку обнаружили мертвой в лесополосе 00:25 Медведев назвал «охотой на ведьм» арест Медведчука 23:19, 13 мая 2021 Московский полумарафон перенесли из-за ситуации с COVID-19 00:14 Мать Роналду пообещала уговорить сына вернуться в Португалию 22:37, 13 мая 2021 Песков объяснил ежедневное появление Путина в телеэфире 00:00 Опубликованы архивные фотографии полководцев Великой Отечественной на отдыхе 22:20, 13 мая 2021 Названа дата выхода специального выпуска «Друзей» 23:43, 13 мая 2021 Сосед рассказал о детстве напавшего на школу в Казани 22:18, 13 мая 2021 Прокуратура допустила обжалование решения об аресте Медведчука 23:08, 13 мая 2021 Имам рассказал о защищавшей детей при нападении на казанскую школу учительнице 22:02, 13 мая 2021 В США оценили вероятность санкций против «Северного потока-2» после кибератаки 22:52, 13 мая 2021 Ливан выпустил по Израилю три ракеты 21:57, 13 мая 2021 Появились подробности о местонахождении осужденного с Медведчуком депутата Рады 22:46, 13 мая 2021 В Москве ребенок сбежал из частного детского сада 21:16, 13 мая 2021 В Госдуме предложили оставлять место под храмы в промышленных зонах Москвы 22:30, 13 мая 2021 В ООН назвали три сферы для расширения сотрудничества с Россией 21:03, 13 мая 2021 Моргенштерн и Альфа-Банк перевели деньги от продажи мерча пострадавшим в Казани 22:00, 13 мая 2021 Олейник получил новый бой в UFC 20:55, 13 мая 2021 Стало известно о «теневом президенте» США 21:47, 13 мая 2021 Сына бывшего губернатора Самарской области задержали в Шереметьево 20:46, 13 мая 2021 Украине предсказали экологическую катастрофу из-за газа 21:32, 13 мая 2021 Кремль оценил предложение Байдена бороться с кибератаками 21:26, 13 мая 2021 Греция примет привитых «Спутником V» туристов 21:20, 13 мая 2021 Найдена вакансия мечты с проживанием в средневековом замке на острове 21:19, 13 мая 2021 Названа возможная дата открытия Испании для россиян 21:03, 13 мая 2021 Матери дважды едва не вручили чужого ребенка в роддоме 21:02, 13 мая 2021 Сбросившая 20 килограммов актриса показала тело после очередного похудения
