Шестая физика нейтронов § 31. Открытие нейтрона и его свойства

§ 33. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕЙТРОНОВ С ВЕЩЕСТВОМ
При прохождении нейтронов через вещество возникают сле­дующие процессы:

1. 
   упругое рассеяние нейтронов на ядрах мишени;
   
2. 
   неупругое рассеяние;
   
3. 
   захват нейтронов ядрами;
   
4. 
   реакции подхвата.
   

В результате нейтроны в среде рассеиваются, поглощаются или размножаются (в процессе деления ядра).
В общем случае, если на тонкий слой вещества падает парал­лельный пучок нейтронов, после прохождения нормального к нему слоя толщиной х число нейтронов будет равно
где х — толщина вещества в см; п — число ядер на 1 см² вещества; vo —число нейтронов в падающем пучке; а=а_Поглощения + (Трассеяния.
Рассмотрим различные виды взаимодействия нейтронов.
Для элементов с низким атомным номером первый возбужден­ный уровень обычно на 1 Мэе (или более) выше основного состоя­ния. Поэтому в случае легких элементов упругое рассеяние ней­тронов с энергией <1 Мэе более вероятно, чем неупругое рассея­ние. С увеличением атомного номера .минимальная энергия возбуждения ядра уменьшается примерно до 0,1 Мэе, и нейтроны с большей энергией могут испытывать как упругое, так и неупругое рассеяние. В реакциях (п, п') быстрые нейтроны сначала соединя­ются с ядром-мишенью, образуя составное ядро, затем испускается нейтрон с меньшей энергией, а ядро-мишень остается в возбужден­ном состоянии. Обычно возбуждение очень быстро снимается испусканием у-лучей, но иногда возбужденное состояние является метастабильным, т. е. изомерным состоянием устойчивого изотопа.
Поглощение нейтронов приводит к ядерным реакциям, в ре­зультате которых, в частности, возникает явление искусственной


194




радиоактивности и деления ядер. Приведем некоторые примеры ядерных реакций, идущих под действием нейтронов.