1-bap. Radioaktivleniw analiziniń teoriyalıq tiykarları

Neytronlardıń derekleri.

Neytronlardıń derekleri. Neytron deregi retinde: radioizotop (ampula) derekleri, yadro reaktorları hám neytron generatorları isletiledi.
Radioizotop derekleri spontan bóliniw neytronlarınan (252Cf) yamasa (α,n) hám (α,n) sıyaqlı reakciyalardan paydalanadı. Bir milligramm 252Cf shıǵaradı. Energiyası 1,5MeV sekundına 2,28 ⸱ 109 neytron. Reaksiyalardan (α,n) paydalanatuǵın neytron deregi alfa deregin hám (α,n) reakciyası júz beretuǵın jaqtılıq izotopın (Li, Be, B) óz ishine alıwı kerek. Jeńil izotoplardan paydalanıw alfa bóleksheleriniń energiyası Kulon tosıġınıń biyikliginen úlkenlew bolıw kerekligi menen baylanıslı. Keri jaǵdayda, reaksiya kesindisi kúshli tárizde bastırıladı. Mısal ushın, Pu/Be deregi berilliy metall untaġınıń az muǵdarda - nurlanıw - poloniy menen qospasınan paydalanadı. Neytronlar 9Be(α,n)12C reaksiyasında payda boladı. Bul derek 0 den 13 MeV ġa shekem derlik úzliksiz energiya spektrine iye neytronların payda etedi.
Fotoyadrolıq reaksiyaǵa tiykarlanǵan neytron deregi radiy hám berilliy qospası bolıp tabıladı. Bunday halda, neytron deregi eki mórlengen ampulalar sisteması bolıp tabıladı. Beriliy untaġı salınǵan ampula ishine radiy duzları bolǵan ampula sonday jaylastıriladıki, berilliyge tek ishki ampulanıń diywalları arqalı ótetuǵın gamma nurlanıw tásir etedi. Neytronlar 9Be(γ,n)8Be reaksiyasında payda boladı. Bunday derek energiyası 110keV bolǵan monoxromatik neytronların shıǵaradı. Radioizotop derekleriniń intensivligi 106 - 108 neytron/s, elementlerdiń anıqlaw shegarası ~10 – 4 - 10 - 6% in quraydı.
Yadro reaktorları neytronlardıń kúshli derekleri bolıp tabıladı. Neytronlardıń spektri júdá keń. Ol jaǵdayda úsh komponent ajıralıp turadı - termal, epitermik (rezonans) hám tez neytronlar (4 - súwret).
Súwret 4. Reaktordıń tipik neytron spektri
Termal neytronlar energiya < 0,5 eV bolǵan neytronlar bolıp tabıladı. Olar reaktor materialınıń atomları menen termal teń salmaqlılıqta. Bólme temperaturasında olar Maksvell - Boltsman energiya bólistiriwine iye bolıp, ortasha energiya 0,025 eV hám eń úlken itimallıq tezligi 2200 m/s. Úlgiler nurlantırılġanda, qaǵıyda jol menende, neytron aǵımınıń 90 - 95% termal neytronlar bolıp tabıladı. 1 MVt quwatqa iye reaktor ~1013(sm-2 s-1) neytron aǵımın támiyinleydi. Bunday aǵıslardan paydalanǵanda kópshilik elementlerdi anıqlaw shegarası 10-5-10 -10% in quraydı.
Epitermik neytronlar 0,5 eV dan ~0,5 MeV ga shekem bolǵan energiyaǵa iye. Olardıń reaktordaġı úlesi ~2% in quraydı. 1 mm qalıńlıqtaǵı kadmiy plastinka barlıq termal neytronlardı ózlestiredi, lekin epitermik hám tez neytronlardı uzatadı. Termal hám epitermik neytronlar nıshanda reakciyalardı (n) keltirip shıǵaradı. Reaktordagi tez neytronlardıń úlesi (> 0,5 MeV) ~5% in quraydı. Olar (n,p), (n,n') hám (n,2n) reakciyalardı keltirip shıǵaradı hám ámelde (n) reakciyasın keltirip shıǵarmaydı.
Neytron generatorları - bul tiyisli maqsetlerde yadro reakciyaları nátiyjesinde neytronlar payda bolatuǵın tezletkishler. Eń kóp isletiletuǵın reakciyalar
2H(d,n)3He, Q=3,270 MeV,
3H(d,n)4He, Q=17,590 MeV.
Bul reaksiyalar nátiyjesinde ~2,5 MeV hám ~14,1 MeV energiyaǵa iye neytronlar alınadı. Tómen deytron energiyalarında bul reaksiyalar ushın kesindiler kútá úlken bolǵanlıǵı sebepli, kishi tezletkishlerden waz keshiw múmkin. 3H(d,n)4He reaksiyası ushın maksimal kesindi Td 120 KeV energiyada erisedi. Ádette kaskad generatorları isletiledi. Neytron generatorlarınıń ádetiy neytron rentabelligi ~1010 c-1 di quraydı. Tez neytronlardan paydalanıw jaqtılıq elementlerin (C, N, O) analiz qılıw imkaniyatın beredi, olar termal neytronlar tárepinen jaman aktivlesedi.

5.