Захоплення нейтронів: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [перевірена версія] |
Olvin (обговорення | внесок) Немає опису редагування |
Olvin (обговорення | внесок) м Olvin перейменував сторінку з Нейтронний захват на Захоплення нейтрона |
(Немає відмінностей)
| |
Версія за 00:57, 22 квітня 2016
Захо́плення нейтро́на (англ. Neutron capture) — вид ядерної реакції, в якій ядро атома з'єднується з нейтроном й утворюється важче ядро:
(A, Z) + n → (A+1, Z) + γ.
Нейтрон може наблизитися до ядра навіть маючи кінетичну енергію, близьку до нуля, оскільки він електрично нейтральний і на нього не діють сили електричного відштовхування (на відміну від позитивно зарядженого протона, який може бути захоплений ядром лише в разі досить великої кінетичної енергії)[1].
Дочірне ядро
У результаті реакції захоплення нейтрона утворюється важчий ізотоп того ж елемента, як правило, у збудженому стані. Збудження зазвичай знімається випромінюванням одного або кількох гамма-квантів з переходом ядра до основного стану[1]; у важких ядер можливий поділ. Утворене в результаті нейтронного захоплення ядро може бути як стабільним, так і радіоактивним. Наведена радіоактивність внаслідок нейтронного опромінення (зокрема, в ядерних реакторах) є значним джерелом радіоактивних відходів. Захоплення нейтронів застосовується в нейтронно-активаційному аналізі: досліджувана речовина опромінюється нейтронами, після чого визначається кількість радіоактивних ядер, які утворилися в результаті захоплення, що дає інформацію про склад речовини.
Перетин захоплення
Типові перетини захоплення теплового нейтрона ядрами становлять близько 1 барна (що близько до геометричного поперечного перерізу ядра), однак для деяких нуклідів спостерігаються відхилення на кілька порядків як у бік збільшення, так і зменшення перетину захоплення. Перетин захоплення швидких нейтронів значно менший; зі зростанням енергії нейтрона перетин зменшується обернено пропорційно його швидкості[джерело?].
Нуклеосинтез
Первинний нуклеосинтез
Протягом перших декількох хвилин після Великого вибуху всі нейтрони, що утворилися в результаті баріогенезису, були або захоплені протонами (з утворенням дейтронів), або розпалися. Вимірювання поширеності легких ядер (дейтерію, гелію, літію) дозволяють досліджувати цей період раннього Всесвіту.
Зоряний нуклеосинтез
Нейтронне захоплення важливе для нуклеосинтезу елементів у зорях. Початковим елементом зазвичай є ізотоп заліза 56Fe. Виділяють 2 види процесів: повільний s-процес, коли утворене радіоактивне ядро встигає розпастися, перш ніж буде захоплено наступний нейтрон, і швидкий r-процес, коли утворені внаслідок захоплення нестабільні ядра встигають до розпаду захопити наступний нейтрон. Умови перебігу таких реакцій вивчає астрофізика[1].
r-процес або швидкий процес захоплення нейтронів — це процес утворення важчих ядер із легших шляхом послідовного захоплення нейтронів в ході реакцій[1].
Захоплення нейтронів триває доти, доки темп захоплення нейтронів вищий, ніж темп розпаду ізотопу. Потім ядро зазнає β-розпаду, утворюється ядро наступного елемента й захоплення нейтронів триває далі[джерело?].
s-процес або повільний процес захоплення нейтронів — це процес утворення важчих ядер із легших шляхом послідовного захоплення нейтронів[1]. Характерний час перебігу s-процесів набагато більший періоду β-розпаду, тому до них залучаються або стабільні ядра, або радіоактивні ядра, які мають дуже великі періоди напіврозпаду.
Див. також
- P-процес - ядерна реакція захоплення протона важким ядром.
Джерела
- ↑ а б в г д Д. А. Франк-Каменецкий; М. Ю. Хлопов (1986). Нейтронный захват. У главный редактор: Р. А. Сюняев; Редакционная коллегия: Ю. Н. Дрожжин-Лабинский, Я. Б. Зельдович, В. Г. Курт, Р. 3. Сагдеев. (ред.). Физика космоса (маленькая энциклопедия) (російською) (вид. друге, перероблене й доповнене). Москва: Советская энциклопедия. Процитовано 20.04.2016.
{{cite book}}: Cite має пусті невідомі параметри:|1=та|2=(довідка)