Лекция 8 Фотоядролык реакциялар

-кванттарды ядролармен жұтқанда соңғылары қозған күйге ұшырайды. Егер қоздыру энергиясы протонның байланыс энергиясынан жоғары болса, немесе ядродағы -бөлшек, немесе егер коздыру энергиясыбөліну табалдырығынан жоғары болса, онда зарядталған бөлшектерді шығару реакциялары (,р)-, (,)-, (,f) және басқалары мүмкін. Бұлреакциялардың γ-сәулеленуді тіркеу үшін колданылуы нейтрондармен шақырылған азырақ фотоядролық реакциялардың қимасын аналогиялық реакциялармен салыстырғанда шектеледі.

Ең үлкен тәжірибелік қызығушылықты дейтонның фотобөлшектену реакциясы тудырады. Бұл реакция, барлық фотоядролық реакциялар сияқты табалдырықтық 2,23 Мэв-ке тең болатын энергетикалық табалдырығымен. Дейтонның фотобөлшектену реакциясының кимасы γ-сәулелену энергиясы 4 Мэв-ка жуық болғанда ең үлкен мәнге ие және шамамен 2-10^-26 см² тең.

Дейтонның фотобөлшектенуі кезінде пайда болатын протондар энергиясы олардың ұшу бұрыштарына нашар байланысты. ү-квантың козғалысы бағытына карағанда 0 және 180° аралығында козғалатын протондар энергияларында айырмаінылык аз: ең үлкен шашырау (Һν)7(4 МdС) жуықты құрайды.( Мd - масет дейтрона)

Лекция 9 Нейтрондардыц өзара әрекет қимасы

Электр заряды болмайтын нейтрондар заттар козғалыста болғанда атомдардың электрондык қабыкшаларымен өзара әрекеттеспейді.

Нейтрондар заттан өту арқылы, зарядталған бөлшектер сияқты атомдар мен молекулаларды иондамайды. Өйткені нейтрондарды олардың ядролармен өзара әрекетесуі кезінде пайда болған екінші реттік эффект

бойынша табады Нейтрондардың зат ядроларымен соқтығысуы нәтижесінде соңғыларының табиғаты өзгермейді, ал нейтрондардың өздері атом ядроларында шашырайды . Сонымен серпімді және серпімсіз шашырауды карастыру керек. Серпімсіз шашырау кезінде өзара әрекеттесу соқтығысушы бөлшектердің табиғаты өзгереді. (n,), (n, р), (n,), (n, 2n) түріндегі ядролыкреакциялар жүзеге асады және ауыр ядролардың бөлінуі болады.

Нейтрондардың оның ядролармен өзара әрекеттесу ортасынан өтуі кезінде негізінен

Нейтрондардың ядролармен өзара әрекеттесу қималары нейтрон энергиясының күрделі функциясы болып табылады, ал энергияның белгілі облыстарында әр түрлі элементтер үшін әлдеқайда өзгеше болады және бір элементтің изотоптары үшін де. Нейтрондар энергиясы өзгергенде, өзгерістер қималардың өзара әрекеттесуінде ғана емес, елеулі өзгерістер өзара әрекеттесудің әр алуан түрлері арасындағы қатынастарда да болады. Нейтрондарды шартты түрде келесі энергетикалық топтарға бөлу қалыптасқан.

Кадмиелыц нешпрондар - энергиясы эффектов шекаралық кадмий энергиясынан азырақ ( 0,4 эв жуык) нейтрондар. Бұл нейтрондар тартылыстық орталарда кішкене жұтылу ыктималдылығымен әдетте коршаған ортаның атомдарымен термодинамикалық тепе-теңдікте болады және олардың энергия бойынша үлестірілуін макссвелдік деп жазуға болады.

Аралык нейтрондар- энергиясы 0,4 эв- тан 200 кэв-ка дейінгі аралықтағы нейтрондар. Бұл аймақ энергиясы нейтрондардың ядролармен өзара әрекеттесу кимасының резонанстық сипатымен сипатталады.

Шапшаң нейтрондар - энергиясы 200 кэв-тен 20 Мэв-ке дейінгі аралықтағы нейтрондар. Әнергиясы 20 Мэв-тан жоғары нейтрондарды аса шапшаң нейтрондар деп атайды.

Нейтрондардың ядролармен өзара әрекеті ядроның эффектив ауданы сияқты магыналанатын нейтрондық қимамен анықталады. Нейтрондар электрондармен де өзара әрекеттеседі, алайда нейтрондардың

электрондармен өзара әрекеттесу қимасы нейтрондардың ядролармен өзара әрекеттесу қимасына қарағанда миллион есе аз. Қиманың бірлігі ретінде ауданды 10^-24 см² кабылдайды және оны барн дейді. Барнның миллионнан және мыңнан бір бөлігін микробарн (мбарн) және микробарн (мкбарн) дейді. Егер нейтрондар мен ядролардың өзара әрекеттесу қимасы белгісіз, ал нейтрондар ағынының тығыздығы Ф мен осы ағындағы ядролар саны N_о белгілі болса, онда өзара әрекеттесудің уакыт бірлігіне қатынасы санын ФN₀ оңай есептеуге болады. Осындай есептеу мына сөйлемге сай келеді: нейтрондар ағынын білдіріп өзгертпеу үшін N_о соншалықты аз.

Нейтрондар мен ядролардың өзара әрекеттесу қимасын үнемі см^-1 бірлігімен белгілейді және макроскоптың қима Деп атайды.n екенібелгілі, мұндағы n -1см³ тағы ядролар саны, t - калыңдығындағы нейтронның өзара әрекеттесу ықтималдылығы кебейтіндісімен анықталады («1шарты бойынша). Нейтронның t затының қабатынан өту ықтималдылығы

өзара әрекеттесусіз ехр (-) тең. Нейтронның t жолында ядромен бір рет болса да әрекеттеседі деген ықтималдылығы осы [1 - ехр (-)] .

-кванттарға сиякты, нейтрондар үшін де соктығысулар арасына еркін жолдың орташа ұзындығын 1/енгізеді.

Нейтрондардың ядролармен өзара әрекеттесу түрлерін келесідей бөлуге болады: нейтрондар мен ядролардың серпімді шашырауы (n, n), серпімсі шашырау (n, n), ядролык реакциялар (n, х), ядролардың бөлінуі (n, f).