Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

-IN)

haqida "

176

147-bet

Tenglama faqat E> B bo'lsa amal qiladi . Yadro reaktsiyasi kesimi,

zaryadlangan zarrachadan kelib chiqqan holda, energiya ortishi bilan ortadi (1-rasm,

egri chiziq 2).

Hozirgacha ce ning monotonik bog'liqligi holatlari

energiyadan kelib chiqadigan yadro reaktsiyalari

hodisa zarrasi. Biroq, ko'pincha

bunday bog'liqliklar re tomonidan buziladi

zona ta'siri.

Shakl: 2. Yadrolarning kesimiga bog'liqlik

neytronlarning energiyasidan reaktsiya. Qavat

rezonans kengligi G da aniqlanadi

rezonans balandligining yarmi.

Rezonansli yadro pro

jarayonlar jarayonlardir

keskinligi bilan ajralib turadigan s

ta'sirning monotonik bo'lmagan bog'liqligi

bombardimon qiluvchi zarralar energiyasidagi kesma. Kesmalar uchun ko'pchilik

ularning yadro reaktsiyalari va mikrozarralarning tarqalish jarayonlari xarakterlidir

o'tkir rezonanslarning mavjudligi. Bu metastazlarning mavjudligi bilan bog'liq.

oraliq kompozit tizimlardagi kuchli holatlar, umr bo'yi

bu zarrachaning yadro orqali uchish vaqtidan ancha uzoqroq.

A (x, y) B yadro reaktsiyasining kinetikasi differentsial bilan tavsiflanadi

tenglama:

dNh

= oFM a,

(12)

dt

bu erda N a va N b - hajm birligiga A va B atomlarining soni ; F - qozonning zichligi

ka zarralari (zarralar / (sm2 s)); s - A nuklidi konversiyasining reaktsiyasi kesimi

V nuklidga aylanadi .

Agar yadro reaktsiyasi natijasida qisqa muddatli bo'lsa

radionuklid, keyin nurlanish paytida uning parchalanishini hisobga olish kerak:

dNh = o4> Na - ANh

dt

a

b.

(13)

Agar t - namunani neytronlar bilan nurlantirish vaqti bo'lsa , unda yadrolar soni

neytron nurlanishi natijasida hosil bo'lgan:

O ^ Na

" 1

(t -

(14)

bu erda F - neytron oqimi, ya'ni. o'tgan neytronlar soni

Nishondan 1 sm o'tgandan keyin 1 soniya; Na - tarkibidagi faol izotop atomlarining soni

nishon, X - hosil bo'lgan izotopning yemirilish doimiysi, t -

nurlanish, s - aktivizatsiya kesmasi.

Moddaning t vaqti, keyin t nurlangan

nurlanish tugaganidan keyin t * vaqti formula bilan ifodalanadi

A (, t *) = o4> Na (1 - e ^ Y **

(15)

177

148-bet

Qisqa vaqtlarda faoliyat vaqt o'tishi bilan chiziqli ravishda oshadi va

keyin statsionar holatga intiladi. Ba'zida nurlanish

izotopning uzoq 2 ^ 3 yarim umrlari odatda mantiqiy emas.

Yadro reaktsiyasining ehtimoli yadro reining hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi

aktsiyalar, ya'ni nishondagi yadro transformatsiyalari sonining soniga nisbati

bombalarni bombardimon qilishning ushbu maqsadiga urish. Funktsiyani tavsiflash

yadro reaktsiyasi kesimining yoki hosil bo'lishining zarralar energiyasiga bog'liqligi, tomonidan

yadro reaktsiyasini qo'zg'atish funktsiyasi deyiladi.

Y yadro reaktsiyasining rentabelligi reaktsiyaga kiradigan zarrachalar qismiga teng

maqsadli yadrolar bilan. Yupqa nishon uchun:

Y ^ iNj

(16)

Reaksiya rentabelligi samarali kesimga mutanosib bo'lgani uchun,

ma'lum sharoitlarda bu miqdor xa rezonansiga ham ega

belgi.

Yadro reaktsiyalaridagi eng katta hosil bu ish uchun xarakterlidir

neytron bombardimoni, chunki elektrostatik yo'q

neytronlarning yadro bilan o'zaro ta'siri. Umumiy holda, yadrolarda chiqish

ny reaktsiyalari katta emas va 10-3v10-4 ga teng.

8.3. Neytronlar ishtirokidagi yadro reaktsiyalari

Neytronlarning yadrolar bilan o'zaro ta'siri eng keng doirani tashkil qiladi

va turli xil yadroviy reaktsiyalar klassi. Bu uning haqiqati bilan izohlanadi

taxtlar (protonlar bilan birga) ular joylashgan har qanday yadroning bir qismidir

yadro kuchlari bilan chambarchas bog'liq. Shuning uchun, yadroga yaqinlashganda,

taxtlar u bilan samarali aloqada bo'lishi kerak va aksincha

Coulomb to'sig'i tufayli samarali foydalana olmaydigan protonlardan

yadro bilan kam energiya, neytronlar zaryadsiz reaksiyaga kirishadi,

past energiya bilan yadro bilan o'zaro ta'sir qiladi.

Neytronlar bilan yadroviy reaktsiyalarga misollar:

(n, n): 40Ca + n ^ 40Ca + n

(17a)

(n, n) 60Ni + n ^ 60Ni * + n

(176)

(n, y): 197Au + n ^ 198Au + y

(17c)

(n, f): 235U + n ^ 135Te + 98Zr + 2n

(17r)

Ushbu reaktsiyalarning birinchi va ikkinchisi elastik va elastik bo'lmaganlarga to'g'ri keladi

neytronlarning yadroga boshqa tarqalishi. Uchinchi reaktsiya - bu aktivning reaktsiyasi

tion. Barqaror izotopdan beqaror izotop olinadi, bu

keyinchalik P-parchalanishiga uchraydi. To'rtinchi reaktsiya - majburlanganlarning reaktsiyasi

bo'linish 235U.

Neytronlar ta'siridagi reaktsiyalar, ehtimol, mintaqada bo'lishi mumkin

tushayotgan neytronlarning past energiyalari. Kam energiya bo'lsa

neytron qonuni

1 / VE ko'p yadrolarda ishlaydi. Og'ish

undan 1 ^ 100 eV energiya diapazonida kuzatiladi, unda

1 / v qonunidan keyin notonik egri chiziqda tepaliklar (rezonanslar) paydo bo'ladi.

Sekin neytronlar bo'lsa, og'riq uchun asosiy jarayon

yadrosi ko'p radiatsiya neytron olinganda (n, deb y) dan

178

149-bet

aralash yadro hosil bo'lishi. Jarayonning kesimi rezonans xarakterga ega. Dan

neytron energiyasining ortishi, uning radiatsion tutilish ehtimoli

kamayadi va elastik sochilish kesimi ortadi. Keyingi

neytron energiyasining ortishi bilan elastik bo'lmagan jarayonlar

neytronlarning tarqalishi, shuningdek, yadroviy bo'linish reaktsiyalari (n, f) va bilan reaktsiyalar

zaryadlangan zarralar (n, p) va (n, a) emissiyasi . Kattaroq kattalashtirish

neytron energiyasi (n, 2n), (n, np) turdagi reaktsiyaga olib keladi . Sekin uchun

ularning to'lqin xususiyatlari muhim ahamiyatga ega. Agar neytron energiyasi bo'lsa

0,025 eV, u holda de-Broyl to'lqin uzunligi ~ 10-8 sm va atomlararo mutanosib

qattiq jismdagi masofalar. Ushbu sharoitda,

neytronlarning difraksiyasi.

Radiatsion neytron tutish - bu yadroviy reaktsiya (n, y), unda

to'da nishon yadrosi neytronni ushlaydi va tasvirning qo'zg'alish energiyasi

yadro y-kvant shaklida chiqariladi. Nurlanish ehtimoli

ta'qib etish maqsadli yadroning xususiyatlariga va neytron energiyasiga bog'liq E. Vero

E ning ko'payishi bilan radiatsiyani olish intensivligi pasayadi (istisnolar)

rezonans reaktsiyalarini tashkil qiladi). Sekin neytronlar uchun ta'sir

nurlanishni ta'qib qilishning samarali kesmasi mutanosibdir

E "m.

Radiatsion nurlanishning nurlanish spektrini o'rganish imkon beradi

hosil bo'lgan yadrolarning xususiyatlarini aniqlash (energiya darajasi, spinlar,

tenglik). Qabul qilish uchun radiatsiyani olish keng qo'llaniladi

radioaktiv izotoplar. Bu tufayli asosiy jarayon

yadroviy reaktorlarning ishlashi paytida neytronlarning yutilishi.

Ostida yadro reaktsiyalarining eng keng tarqalgan turlaridan biri

neytronlarning ta'siri reaktsiyalar (n, y)

(A + 1, Z) ^ (A + 1, Z) + y,

(o'n sakkiz)

buning natijasida odatda bo'lgan yadro (4 + 1, Z) hosil bo'ladi

R "- radioaktiv, ya'ni sxema bo'yicha yemirilish:

(A + 1, Z) ^ (A + 1, Z + 1) + e- + v ~.

(19)

Chunki (n, y) shakldagi reaktsiyalar neytronni ushlab olishgacha kamayadi

y-kvantning chiqishi, ular nurlanish reaktsiyalari deb ataladi

neytronni ushlash. Ushbu reaktsiyalar asta-sekin davom etadi

energiyasi 0 dan 500 keV gacha bo'lgan neytronlar. Ular keng qo'llaniladi

neytronlarni aniqlash uchun.

Ekzoenergetik reaktsiya bo'lgan nurlanishni ushlash reaktsiyasi

1H yadrosidan boshlab barcha yadrolarga (3He va 4He tashqari) boradi

va 238U yadrosi bilan tugaydi. Ga qarab termal neytronlar uchun kesma

nukliddan st 0,1 dan 103-106 gacha omborga,

tezkorlar uchun - 0,1 dan bir necha omborgacha. Buning ehtimoli

reaktsiyalar asosan bombardimon qilingan tabiat bilan belgilanadi

mening nuklidim.

(N, y) - reaktsiyaga misol sifatida neytronni olish jarayoni

indiy bilan 1,46 eV energiya bilan:

179