Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

-IN)
haqida "
176

147-bet

Tenglama faqat E> B bo'lsa amal qiladi . Yadro reaktsiyasi kesimi,
zaryadlangan zarrachadan kelib chiqqan holda, energiya ortishi bilan ortadi (1-rasm,
egri chiziq 2).
Hozirgacha ce ning monotonik bog'liqligi holatlari
energiyadan kelib chiqadigan yadro reaktsiyalari
hodisa zarrasi. Biroq, ko'pincha
bunday bog'liqliklar re tomonidan buziladi
zona ta'siri.
Shakl: 2. Yadrolarning kesimiga bog'liqlik
neytronlarning energiyasidan reaktsiya. Qavat
rezonans kengligi G da aniqlanadi
rezonans balandligining yarmi.
Rezonansli yadro pro
jarayonlar jarayonlardir
keskinligi bilan ajralib turadigan s
ta'sirning monotonik bo'lmagan bog'liqligi
bombardimon qiluvchi zarralar energiyasidagi kesma. Kesmalar uchun ko'pchilik
ularning yadro reaktsiyalari va mikrozarralarning tarqalish jarayonlari xarakterlidir
o'tkir rezonanslarning mavjudligi. Bu metastazlarning mavjudligi bilan bog'liq.
oraliq kompozit tizimlardagi kuchli holatlar, umr bo'yi
bu zarrachaning yadro orqali uchish vaqtidan ancha uzoqroq.
A (x, y) B yadro reaktsiyasining kinetikasi differentsial bilan tavsiflanadi
tenglama:
dNh
= oFM a,
(12)
dt
bu erda N a va N b - hajm birligiga A va B atomlarining soni ; F - qozonning zichligi
ka zarralari (zarralar / (sm2 s)); s - A nuklidi konversiyasining reaktsiyasi kesimi
V nuklidga aylanadi .
Agar yadro reaktsiyasi natijasida qisqa muddatli bo'lsa
radionuklid, keyin nurlanish paytida uning parchalanishini hisobga olish kerak:
dNh = o4> Na - ANh
dt
a
b.
(13)
Agar t - namunani neytronlar bilan nurlantirish vaqti bo'lsa , unda yadrolar soni
neytron nurlanishi natijasida hosil bo'lgan:
O ^ Na
" 1
(t -
(14)
bu erda F - neytron oqimi, ya'ni. o'tgan neytronlar soni
Nishondan 1 sm o'tgandan keyin 1 soniya; Na - tarkibidagi faol izotop atomlarining soni
nishon, X - hosil bo'lgan izotopning yemirilish doimiysi, t -
nurlanish, s - aktivizatsiya kesmasi.
Moddaning t vaqti, keyin t nurlangan
nurlanish tugaganidan keyin t * vaqti formula bilan ifodalanadi
A (, t *) = o4> Na (1 - e ^ Y **
(15)
177

148-bet

Qisqa vaqtlarda faoliyat vaqt o'tishi bilan chiziqli ravishda oshadi va
keyin statsionar holatga intiladi. Ba'zida nurlanish
izotopning uzoq 2 ^ 3 yarim umrlari odatda mantiqiy emas.
Yadro reaktsiyasining ehtimoli yadro reining hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi
aktsiyalar, ya'ni nishondagi yadro transformatsiyalari sonining soniga nisbati
bombalarni bombardimon qilishning ushbu maqsadiga urish. Funktsiyani tavsiflash
yadro reaktsiyasi kesimining yoki hosil bo'lishining zarralar energiyasiga bog'liqligi, tomonidan
yadro reaktsiyasini qo'zg'atish funktsiyasi deyiladi.
Y yadro reaktsiyasining rentabelligi reaktsiyaga kiradigan zarrachalar qismiga teng
maqsadli yadrolar bilan. Yupqa nishon uchun:
Y ^ iNj
(16)
Reaksiya rentabelligi samarali kesimga mutanosib bo'lgani uchun,
ma'lum sharoitlarda bu miqdor xa rezonansiga ham ega
belgi.
Yadro reaktsiyalaridagi eng katta hosil bu ish uchun xarakterlidir
neytron bombardimoni, chunki elektrostatik yo'q
neytronlarning yadro bilan o'zaro ta'siri. Umumiy holda, yadrolarda chiqish
ny reaktsiyalari katta emas va 10-3v10-4 ga teng.
8.3. Neytronlar ishtirokidagi yadro reaktsiyalari
Neytronlarning yadrolar bilan o'zaro ta'siri eng keng doirani tashkil qiladi
va turli xil yadroviy reaktsiyalar klassi. Bu uning haqiqati bilan izohlanadi
taxtlar (protonlar bilan birga) ular joylashgan har qanday yadroning bir qismidir
yadro kuchlari bilan chambarchas bog'liq. Shuning uchun, yadroga yaqinlashganda,
taxtlar u bilan samarali aloqada bo'lishi kerak va aksincha
Coulomb to'sig'i tufayli samarali foydalana olmaydigan protonlardan
yadro bilan kam energiya, neytronlar zaryadsiz reaksiyaga kirishadi,
past energiya bilan yadro bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Neytronlar bilan yadroviy reaktsiyalarga misollar:
(n, n): 40Ca + n ^ 40Ca + n
(17a)
(n, n) 60Ni + n ^ 60Ni * + n
(176)
(n, y): 197Au + n ^ 198Au + y
(17c)
(n, f): 235U + n ^ 135Te + 98Zr + 2n
(17r)
Ushbu reaktsiyalarning birinchi va ikkinchisi elastik va elastik bo'lmaganlarga to'g'ri keladi
neytronlarning yadroga boshqa tarqalishi. Uchinchi reaktsiya - bu aktivning reaktsiyasi
tion. Barqaror izotopdan beqaror izotop olinadi, bu
keyinchalik P-parchalanishiga uchraydi. To'rtinchi reaktsiya - majburlanganlarning reaktsiyasi
bo'linish 235U.
Neytronlar ta'siridagi reaktsiyalar, ehtimol, mintaqada bo'lishi mumkin
tushayotgan neytronlarning past energiyalari. Kam energiya bo'lsa
neytron qonuni
1 / VE ko'p yadrolarda ishlaydi. Og'ish
undan 1 ^ 100 eV energiya diapazonida kuzatiladi, unda
1 / v qonunidan keyin notonik egri chiziqda tepaliklar (rezonanslar) paydo bo'ladi.
Sekin neytronlar bo'lsa, og'riq uchun asosiy jarayon
yadrosi ko'p radiatsiya neytron olinganda (n, deb y) dan
178

149-bet

aralash yadro hosil bo'lishi. Jarayonning kesimi rezonans xarakterga ega. Dan
neytron energiyasining ortishi, uning radiatsion tutilish ehtimoli
kamayadi va elastik sochilish kesimi ortadi. Keyingi
neytron energiyasining ortishi bilan elastik bo'lmagan jarayonlar
neytronlarning tarqalishi, shuningdek, yadroviy bo'linish reaktsiyalari (n, f) va bilan reaktsiyalar
zaryadlangan zarralar (n, p) va (n, a) emissiyasi . Kattaroq kattalashtirish
neytron energiyasi (n, 2n), (n, np) turdagi reaktsiyaga olib keladi . Sekin uchun
ularning to'lqin xususiyatlari muhim ahamiyatga ega. Agar neytron energiyasi bo'lsa
0,025 eV, u holda de-Broyl to'lqin uzunligi ~ 10-8 sm va atomlararo mutanosib
qattiq jismdagi masofalar. Ushbu sharoitda,
neytronlarning difraksiyasi.
Radiatsion neytron tutish - bu yadroviy reaktsiya (n, y), unda
to'da nishon yadrosi neytronni ushlaydi va tasvirning qo'zg'alish energiyasi
yadro y-kvant shaklida chiqariladi. Nurlanish ehtimoli
ta'qib etish maqsadli yadroning xususiyatlariga va neytron energiyasiga bog'liq E. Vero
E ning ko'payishi bilan radiatsiyani olish intensivligi pasayadi (istisnolar)
rezonans reaktsiyalarini tashkil qiladi). Sekin neytronlar uchun ta'sir
nurlanishni ta'qib qilishning samarali kesmasi mutanosibdir
E "m.
Radiatsion nurlanishning nurlanish spektrini o'rganish imkon beradi
hosil bo'lgan yadrolarning xususiyatlarini aniqlash (energiya darajasi, spinlar,
tenglik). Qabul qilish uchun radiatsiyani olish keng qo'llaniladi
radioaktiv izotoplar. Bu tufayli asosiy jarayon
yadroviy reaktorlarning ishlashi paytida neytronlarning yutilishi.
Ostida yadro reaktsiyalarining eng keng tarqalgan turlaridan biri
neytronlarning ta'siri reaktsiyalar (n, y)
(A + 1, Z) ^ (A + 1, Z) + y,
(o'n sakkiz)
buning natijasida odatda bo'lgan yadro (4 + 1, Z) hosil bo'ladi
R "- radioaktiv, ya'ni sxema bo'yicha yemirilish:
(A + 1, Z) ^ (A + 1, Z + 1) + e- + v ~.
(19)
Chunki (n, y) shakldagi reaktsiyalar neytronni ushlab olishgacha kamayadi
y-kvantning chiqishi, ular nurlanish reaktsiyalari deb ataladi
neytronni ushlash. Ushbu reaktsiyalar asta-sekin davom etadi
energiyasi 0 dan 500 keV gacha bo'lgan neytronlar. Ular keng qo'llaniladi
neytronlarni aniqlash uchun.
Ekzoenergetik reaktsiya bo'lgan nurlanishni ushlash reaktsiyasi
1H yadrosidan boshlab barcha yadrolarga (3He va 4He tashqari) boradi
va 238U yadrosi bilan tugaydi. Ga qarab termal neytronlar uchun kesma
nukliddan st 0,1 dan 103-106 gacha omborga,
tezkorlar uchun - 0,1 dan bir necha omborgacha. Buning ehtimoli
reaktsiyalar asosan bombardimon qilingan tabiat bilan belgilanadi
mening nuklidim.
(N, y) - reaktsiyaga misol sifatida neytronni olish jarayoni
indiy bilan 1,46 eV energiya bilan:
179