Захоплення нейтронів: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [перевірена версія] |
Olvin (обговорення | внесок) |
Olvin (обговорення | внесок) Немає опису редагування |
||
| Рядок 7: | Рядок 7: | ||
== Дочірне ядро == |
== Дочірне ядро == |
||
У результаті реакції захоплення нейтрона утворюється важчий [[Ізотопи|ізотоп]] того ж елемента, як правило, у збудженому стані. Збудження зазвичай знімається випромінюванням одного або кількох [[гамма-квант]]ів з переходом ядра до основного стану{{sfn|Франк-Каменецкий, Хлопов|1986}}; у важких ядер можливий [[Поділ ядра|поділ]]. Утворене в результаті нейтронного захоплення ядро може бути як стабільним, так і радіоактивним. [[Наведена радіоактивність]] внаслідок нейтронного опромінення (зокрема, в [[Ядерний реактор|ядерних реакторах]]) є значним джерелом радіоактивних відходів. Захоплення нейтронів застосовується в [[Нейтронно-активаційний аналіз|нейтронно-активаційному аналізі]]: досліджувана речовина опромінюється нейтронами, після чого визначається кількість радіоактивних ядер, які утворилися в результаті захоплення, що дає інформацію про склад речовини. |
У результаті реакції захоплення нейтрона утворюється важчий [[Ізотопи|ізотоп]] того ж елемента, як правило, у збудженому стані. Збудження зазвичай знімається випромінюванням одного або кількох [[гамма-квант]]ів з переходом ядра до основного стану{{sfn|Франк-Каменецкий, Хлопов|1986}}; у важких ядер можливий [[Поділ ядра|поділ]]. Утворене в результаті нейтронного захоплення ядро може бути як стабільним, так і радіоактивним. [[Наведена радіоактивність]] внаслідок нейтронного опромінення (зокрема, в [[Ядерний реактор|ядерних реакторах]]) є значним джерелом радіоактивних відходів. Захоплення нейтронів застосовується в [[Нейтронно-активаційний аналіз|нейтронно-активаційному аналізі]]: досліджувана речовина опромінюється нейтронами, після чого визначається кількість радіоактивних ядер, які утворилися в результаті захоплення, що дає інформацію про склад речовини. |
||
[[Файл:Переріз захоплення нейтронів ізотопами Gd157 та B10.png|міні||320пкс|Переріз захоплення нейтронів ізотопами <sup>157</sup>Gd та <sup>10</sup>B залежно від енергії нейтрона]] |
|||
== Перетин захоплення == |
== Перетин захоплення == |
||
Типові перетини захоплення теплового нейтрона ядрами становлять близько 1 [[барн]]а (що близько до геометричного поперечного перерізу ядра), однак для деяких [[нуклід]]ів спостерігаються відхилення на кілька порядків як у бік збільшення, так і зменшення перетину захоплення. Наприклад, для ядра [[бор]]у <sup>10</sup>B перетин захоплення [[Теплові нейтрони|теплових нейтронів]] становить 3840 барн, а найбільший переріз захоплення нейтронів — {{nobr|254 000 барн}} — має [[ізотоп]] [[Гадоліній|гадолінію]] <sup>157</sup>Gd<ref name="medradiologia_2009_3_p363">{{cite journal|url=http://medradiologia.kharkov.ua/assets/files/arch/2009/3/p363.pdf |title=Визначення вмісту та розподілу нейтронозахоплюючих агентів in vivo при нейтронозахоплюючій синовектомії |author=Ю.Б. Шевченко, В.Ф. Разбудей, Ж.С. Янч |journal=Український радіологічний журнал |year=2009 |volume=XVII |issue=3 |page=363—365}}</ref>. Перетин захоплення швидких нейтронів значно менший; зі зростанням енергії нейтрона перетин зменшується обернено пропорційно його швидкості |
Типові перетини захоплення теплового нейтрона ядрами становлять близько 1 [[барн]]а (що близько до геометричного поперечного перерізу ядра), однак для деяких [[нуклід]]ів спостерігаються відхилення на кілька порядків як у бік збільшення, так і зменшення перетину захоплення. Наприклад, для ядра [[бор]]у <sup>10</sup>B перетин захоплення [[Теплові нейтрони|теплових нейтронів]] становить 3840 барн, а найбільший переріз захоплення нейтронів — {{nobr|254 000 барн}} — має [[ізотоп]] [[Гадоліній|гадолінію]] <sup>157</sup>Gd<ref name="medradiologia_2009_3_p363">{{cite journal|url=http://medradiologia.kharkov.ua/assets/files/arch/2009/3/p363.pdf |title=Визначення вмісту та розподілу нейтронозахоплюючих агентів in vivo при нейтронозахоплюючій синовектомії |author=Ю.Б. Шевченко, В.Ф. Разбудей, Ж.С. Янч |journal=Український радіологічний журнал |year=2009 |volume=XVII |issue=3 |page=363—365}}</ref>. Перетин захоплення швидких нейтронів значно менший; зі зростанням енергії нейтрона перетин зменшується обернено пропорційно його швидкості. Однак досить часто трапляється, що для певних енергій нейтрона переріз захоплення нейтрона ядром має різко виражений максимум<ref name="ФРМ"/>. |
||
== Нуклеосинтез == |
== Нуклеосинтез == |
||
| Рядок 27: | Рядок 28: | ||
== Джерела == |
== Джерела == |
||
{{reflist |
{{reflist|refs= |
||
<ref name="ФРМ"> |
|||
{{cite book|author=Репецький С.П. |
|||
|title= Взаємодія випромінювання з речовиною |
|||
|url=http://195.68.210.53:8080/xmlui/handle/123456789/66?show=full |
|||
|type=Текст лекцій зі спеціалізації «Фізика радіаційної медицини» |
|||
|place=К |publisher=Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет» |
|||
|year=2007}} |
|||
</ref> |
|||
}} |
|||
== Література == |
== Література == |
||
Версія за 19:17, 25 квітня 2016
 | Цю сторінку запропоновано перейменувати на Захоплення нейтрона.
Можливо, її поточна назва не відповідає нормам української мови або правилам іменування статей у Вікіпедії. Пояснення причин і обговорення — на сторінці Вікіпедія:Перейменування статей. |
| Ядерна фізика |
|---|
 |
|
|
Нейтро́нне захо́плення (захо́плення нейтро́на) — вид ядерної реакції, у якій ядро атома з'єднується з нейтроном і 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. Наприклад, для ядра бору 10B перетин захоплення теплових нейтронів становить 3840 барн, а найбільший переріз захоплення нейтронів — 254 000 барн — має ізотоп гадолінію 157Gd[2]. Перетин захоплення швидких нейтронів значно менший; зі зростанням енергії нейтрона перетин зменшується обернено пропорційно його швидкості. Однак досить часто трапляється, що для певних енергій нейтрона переріз захоплення нейтрона ядром має різко виражений максимум[3].
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, — 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, — процес утворення важчих ядер із легших шляхом послідовного захоплення нейтронів під час якого нестабільні ядра розпадаються перш ніж приєднається наступний нейтрон[4]. 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 Франк-Каменецкий, Хлопов, 1986.
- ↑ Ю.Б. Шевченко, В.Ф. Разбудей, Ж.С. Янч (2009). Визначення вмісту та розподілу нейтронозахоплюючих агентів in vivo при нейтронозахоплюючій синовектомії (PDF). Український радіологічний журнал. XVII (3): 363—365.
- ↑ Репецький С.П. (2007). Взаємодія випромінювання з речовиною (Текст лекцій зі спеціалізації «Фізика радіаційної медицини»). К: Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет».
- ↑ s-процес // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 465. — ISBN 966-613-263-X.
Література
- Нейтронный захват / Д. А. Франк-Каменецкий, М. Ю. Хлопов // Физика космоса : Маленькая энциклопедия : [рос.] / гл. ред.: Р. А. Сюняев ; ред. колл.: Ю. Н. Дрожжин-Лабинский, Я. Б. Зельдович, В. Г. Курт, Р. 3. Сагдеев. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Советская энциклопедия, 1986.
| ||||||||||||||||||||||||||
