A gyors neutronok lassú neutronok - neutron kölcsönhatás az anyag

gyors neutronokkal

A nukleáris reakciók keletkeznek, mint a szabály, gyors neutronok (energiával 0,1-1MeV). A gyors neutronok által ütközések atommag energiát veszítenek a nagyobb darabokat, elfogyasztó, elsősorban a gerjesztés a magok vagy felosztása. Ennek eredményeként a neutron energia kevesebb, mint a minimális gerjesztési energia (tíz keV több MeV, tulajdonságaitól függően a mag). Ezt követően, a neutronszórási kernel rugalmassá válik, azaz a neutron energiafogyasztás magonként üzenet arány megváltoztatása nélkül a belső állapotát. Az egyik rugalmas ütközés, a neutron elveszti az átlagos hányada az energia egyenlő a 2A / (A + 1) 2 ahol A - tömegszáma a cél sejtmagban. Ez az arány alacsony a nehéz magok (1/100 ólom) és a nagy a könnyű atommagok (1/7 1/2 szén és hidrogén). Ezért a könnyű atommagok neutronok lassítására sokkal gyorsabb, mint nehéz.

A teljes keresztmetszet gyors neutronok kölcsönhatásba a magok az összege keresztmetszetének rugalmatlan szórás és elhajlási szórási keresztmetszete:

ahol - a de Broglie hullámhossza a neutron, p - lendület a beeső neutronok.

Úgy becsüljük, a mag méretét:

Az eredmények azt mutatják kísérletileg, hogy a mag sugár függ a tömegszám A:

Mert könnyű atommagok

lassú neutronok

lassú neutronok atomenergia skála közel nulla. Ezért nem okozhatnak rugalmatlan szórás és egyéb endoterm folyamatok. Valóban, például az első gerjesztett atommagok szint tipikusan egy energia nagyságrendileg tíz keV, és gyakran több. Egyértelmű, hogy a neutron energia éri el a 10 keV szétszórja a gerjesztés az atommag nem. Így, a lassú neutronok lehetséges csak rugalmas szórás a sejtmagokat és a exoterm reakció. A legsokoldalúbb (fut minden mag, kivéve a i) exoterm neutron nukleáris reakció a sugárzási elkülönítését.

A keresztmetszet a szórási lassú neutronok.

A keresztmetszete befogására lassú neutronok a rezonancia régió által leírt Breit-Wigner

ahol - az energia szinten, T - a szélessége szintje a vegyület mag, GN / G és Gg / T - átmeneti valószínűség kernel alapállapotú kibocsátási neutronok vagy g-ray.

A spin faktor annak a valószínűsége, 2J + 1 Államok a vegyület sejtmag centrifugálás s kölcsönhatás lassú neutronok L = 0 és a centrifuga-sn = S és a cél nucleus spin I:

Alacsony neutron energiák (1,11), ebből következik, hogy <<и

Lassú neutronok és különösen hő nélkülözhetetlenek a atomreaktorok működése során. Nagy hullámok termikus neutronok atomreaktorok is széles körben használják, hogy készítsen radioaktív izotópokat. Tanulmányok rugalmatlan szórási termikus és a hideg neutronhozam fontos információkat a dinamikája atomok szilárd anyagok és folyadékok és tulajdonságait molekulák. Capture keresztmetszete hideg neutronok igen nagy, mivel erősen nyilvánvaló a hullám tulajdonságait (de Broglie hullámhossza nagyobb, mint az atomi távolságok).

Meleg és hideg neutronok nyilvánvalóan nem gerjeszti az atommagok és még az egyes atomok. Még lassú neutronok energiája elegendő ahhoz, hogy gerjeszti akusztikus rezgések kvantum rács - fonon.