Шестая физика нейтронов § 31. Открытие нейтрона и его свойства

Фотонейтронные источники, ос-
нованные на реакции (у, /г), дают
возможность получать медленные
монохроматические нейтроны. Ра-
диоактивный препарат, дающий у-
лучи, запаивается в ампуле, через
стенки которой не могут пройти
а-частицы, и помещается в ампулу с бериллием или дейтерием.
При этом возможны реакции:
А. Фоторасщепление дейтона:
у + Hi-vp + nf Q = —2,23 Мэе
у-кванты ThC", используемого обычно в качестве облучателя, имеют энергию Е =-2,62 Мэе. Так как у-квант не имеет массы покоя, то он практически не передает импульса в процессе ядерной реакции, и образующиеся р и п имеют приблизительно одинаковые





Рис. 76. Энергетический спектр
нейтронов, получаемых при облу-
чении бериллия а-частицами


192

энергии Т_п=Т^ = 200 кэв независимо от направления их движения.

Б. Аналогично под действием у-лучей, с энергией —1,78 Мэв_у
идет фоторасщепление Bel:
Y + Bel Bel + nj; Q = — 1,65 Мэе.
При этом образуются монохроматические нейтроны с энергией Г_п~100 кэв.
3. Источники, основанные на реакциях, вызываемых Дейтона­ми, полученными в ускорителях.
Для генерации монохроматических нейтронов используются реакции срыва.

1. 
   Реакция, получаемая при бомбардировке мишени из Be, мо­жет быть записана в виде
   

Hi -j- Bel —■>• В5 ~(“По -f- 4,3 Мэе.
Выход ее довольно высок, поэтому, используя относительно сильные дейтонные токи, например при £d=16 Мэе, можно полу­чать миллиарды нейтронов в секунду с энергией Е_п=4 Мэе.
Б. Реакция, получаемая при бомбардировке дейтонами дейто- нов (в качестве мишени используется лед из тяжелой воды)¹. Она проходит следующим образом:
Н? + H?->Hel + ni + 3,2 Мэе (Е_й > 0,2 Мэе).

2. 
   Реакция, получаемая при бомбардировке дейтонами три­тия (используется мишень из циркониевой фольги, в которой аб­сорбирован тритий). Реакция записывается в виде
   

Н? + Н? -► Нег + Щ+ 17,6 Мэе.
Поскольку эта реакция экзоэнергетическая, то Дейтоны надо ускорять до энергий, достаточных для преодоления кулоновского потенциального барьера (£d—0,3 Мэе) в сравнительно простых газоразрядных трубках.
Создаваемый поток нейтронов монохроматичен, так как дейтон и тритий не имеют возбужденных состояний. Пучок нейтронов по­лучается при этом коллимированный (90% всех нейтронов летит вперед). Если нейтроны, образованные в реакциях (Б) и (В) реги­стрировать под углом 90° по отношению к направлению падения дейтонов на мишень, то их энергия соответственно будет равна 2,5 и 14 Мэе.
Если применять реакцию срыва при высоких энергиях дейтона (£(1 — 200 Мэе) на тяжелых и средних ядрах, то получаются пучки нейтронов с £_п— 100 Мэе.