Тақырыбы: Нейтрондардың радиоактивті көздері
жүктеу/скачать 24,04 Kb.
|
нейтронннн
- Бұл бет үшін навигация:
- Нейтронның радиоактивті көздері
- Ядролық жарылыс нейтрондар көзі ретінде.
| Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым Министрлігі
Семей қаласы Шәкәрім атындағы Мемлекеттік Университеті СӨЖ Тақырыбы: Нейтрондардың радиоактивті көздері. Орындаған: Мұқанова А.Т. Тексерген: Нурабаева Г. Семей қ. 2020 ж.
Изотопты нейтрон көздері ядроның спонтанды ыдырауы немесе ядролық реакциялар нәтижесінде болады. Нейтрон бөлшектерінінң бірнеше көзі бар: •изотопты ыдару; •ядролық реакторларда; •нейтрондық генераторларда; •фотоыдырау; •пьезоэлектрлік кристалдағы нейтрон көзі. Мысалы: 9Be(α, n)12C. Альяфа сәулеллерінің көзі ретінде 210Pa,236Ra, 239Pu, 241Am пайдаланылады.Изотопты нейтрон препаратттын активтілігімен шектелещі. Және көбінесе 108нейтрон/с бөлшек шығарады.Бұндай изотопты көздер нейтронның тұтас спектріне (0,1Мэв-12Мэв) және гамма сәулелерінің жоғарғы фонына ие. Нейтрон көзінің екініші түрі ол ядролық реакторлар болып табылады.1942 жыл Э. Ферми ең алғашқы реактор жасаса, 1965 жылы ғана шоқтық зерттеулерге арналған реактор салынды. Нейтрон шогын монохроматты қылдыру үшін арнайы бөгегіштер қажет. Айналып тұрған дискіні пайдалану арқылы тежеу, Ферми тежегіші деп аталады.Біркелкі реакторларда суыту жүйесімен проблемалар боғандықтан импульсті реакторларды пайдалану тиімдірек.Импульстік реакторларды нейтрондардың көбею коэффиценті өте қысқа мерзімге к>1 мәнге ие болады. Сол кезде нейтрондардың қатты импільсі пайда болады. Импульстік реакторлардын бірнеше түрлері болады. Өздігінен тоқтайтын, периодты импульы бар және бустерлер. Нейтрондардың тағы бір көзі ол нейтронды генератор.Нейтронды генераторда осы реакция қолданылады.t(d;n)4He және d(d;n)3He. Ол реакциялар қимасының максимумы өте аз энеергияларды болады. Немесе альфа бөлшектерін қолдану арқылы конвертор нысанадан n бөлшектерінің шоғын алуға болады. Оның схемасы төменде көрсетілген (сурет 1). 
Сурет 1. Нейтронды генератордың қарапайым сұлбасы Нейтрондарды үдеткіштерде алу үшін d(t;n)3He реакциясын жиі қолданылады.
Пьезоэлеткрлік әдіс нейтрондарды алдың ең жаңа әдісі болып табылады. Арнайы камерада тұрған 2 пьезоэлектрик қыздырылады. Егер пьезоэлектрикті қыздырса онда оң полюс туады, ал суытса теріс полюс туады. Үлкен оң және кішкентай теріс полюсті тудыру арқылы қоршаған ортаның иондарын өз-ара соқтығысқа ұшыратады. Сол кезде нейтрондар пайда болады. Нейтронның радиоактивті көздері Нейтронды-радиоактивті ядролар табиғатта кездеспейді, нейтрондар (α;n) және (γ;n) реакцияларда пайда болады. Осының нәтижесінде қозған компаунд-ядро пайда болады, оның қозу энергиясы инерция орталығы жүйесінде байланыс энергиясы және соғылған бөлшек энергиясының қосындысына тең. Егер қозу энергиясы соңғы нейтронның байланыс энергиясынан көп болса, онда нейтрон пайда болады. Радий-берийлілік нейтрон көздері .Ең кең қолданыс тапқан реакция α бөлшектермен Ве ядросын атқылау реакциясы болып табылады. Ол реакцяның кең қолданысқа ие болу себебі бұл реакцияда өте үлкен энергия шығуы пайда болады. Және нысана ядро зарядының аздығы және қиманың салыстырмалы түрде үлкендігі болып табылады. 9Ве + 4Не = 12С + n (Q=5.71Мэв) Нейтрондар энергиясы бірнеше бірнегше кэВ-тан 12 Мэв дейін энергияға ие болады. αбөлшектің көзі ретінде 210Ро кең қолдану себебі оның гамма активтілігінің төмендігі,болып табылады. Альфа бөлшектерінің энергиясы 5,3 Мэв. 210Ро ыдырау ықтималдығы 1,2 *10-5 тең болған кезде энергиялары 800 кэВ гамма кванттар пайда болады. 210Ро активтілігі 3,7*1010 альфа ыдырау/ с болған кезед нейтрондар ағыны 1,8*108 пайда болады. Фотонейтрондық көздер .γ сәулеленуді ядролардың β ыдырауын жүргізетін нейтрондарды алу үшін пайдаланылады. Бұл жағдай (γ;n) ядролық реакциялар кезінде пайда болады. Осы реакцияларды жүргізу үшін тек 2 ядроларны аламыз. 2D (2,33 Мэв)және Ве (1,67 Мэв). γ+2D= 11p+10n γ+9Be= 84Be+10n Еп – ұшып шығатын нейтрондар энергиясы.Фотонейтрондық көздерді дайындаған кезде Ве және D2O жасалған сфераға гамма квант көзін қояды. Энергисы 10кэВ-тан 1Мэв-қа дейін моноэнергетикалық бөлшектерді алуға болады. Кемшіліг үлкен гамма фон. Олардың саны нейтрондар санынан 1000 есе көп. Нейтрон көздерніе 252Сf өте тиімді. Альфа ыдыраудын периоды 2,55 жыл. Нейтрондық белсенділік 2,5*106 нейтрон/с*мкг.Нетрондар көзі ретінде ядролық реактор. Нейтрондар көзі ретінде ядролық реактор болуы оның үлкен қуаттылығымен түсіндіріледі. Активті аймақтың бетіндегі 1017 және 1018 нейтрон/с өтеді. Нейтрондар энергиясының интервалы 10-3 эв және 20 Мэв. Нейтрондар реакторда ыдырау нәтижесінде пайда болады немесе радиоактивті өнімдердің ыдырау тізбегінде пайда болады. (γ;n) реакция нәтижесінде пайда болады. Бүкіл жағдайларда нейтрондарды шығару спектрі біртұтас. Ядролық жарылыс нейтрондар көзі ретінде. Өте үлкен нейтрондар ағынының жер астындағы ядролық жарылысты қолданатын эксперименталдық қондырғыдан алуға болады. Жарылыс кезінде 1 килотонна тротилл эквивалентіне 2*1023нейтрон пайда болады. Ол ағынды трансурандық элементтерді алуға пайдалануға болады. Термоядролық жарылыста 1 килотонна тротилге 10 есе көп нейтрондар ағыны сәйкес келеді. Бұл әдістің кемшілігі бұл әдіс бір рет ғана 10-6 с уақыт қимасында пайдалануға болады және ол әдіс салыстырмалы түрде қолжетімсіз. Зарядталған бөлшектердің үдеткіш нысаналарынан алынған нейтрондар. А) электрондық үдеткіш нысаналарынан алынған нейтрондар Ныснанф жылдам электрондар шоғымен атқылаған кезде нейтрондардың пайда болуы 2 сатылы процесс нәтижесінде жүзеге асады. Олар: Электрондар тежеліп гамма сәулелерін шығарады. (γ;n) реакциясының жүруі. Қазіргі нейтрондар үдеткіштері нейтрондарды ұшып өту уақыты бойынша селекцияға пайдаанатын жеткілікті деңгейде қуатты нейтрон көздерін алуға мүмкіндік береді. Электрондар энергиясы 30Мэв болған кезде қалың уран нысанасынан 1011нейтрон/с*мкг шогы пайда болады. Нейтрондар спектрін осы формуламен сипаттауға болдаы. Ф(Еп) =const*Еп exp[-En/T] Қозған ядро энергиясы 1Мэв шамасында. Б) Ауыр зарядталған бөлшектер үдеткіштерінен моноэнергетикалық емес электрондар шығады. Ауыр зарядталған бөлшектермен атқыланатын кез-келген нысанадан, егер энергетикалық тиым салыну болмаса, нейтрондар пайда болады. Бұл өз кезегінде нейтрондардың пайда болуы нысананы энергиясы 20 Мэв энергиясынан көп энергиясы бар протондармен атқылаған кезде жүзеге асатының айтады. Және кез-келген дейтрондармен атқыланатын нысанада пайда болатының білдіреді. Энергиясы 20 Мэв-тан кем болған кезде нейтрондардың ең үлкен шығысын жеңіл ядроларды дейтрондармен атқылаған кезде нейтрндар пайда болады. жүктеу/скачать 24,04 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|