43 Нейтроноядерные реакции.ppt

действием нейтронов. Формулы Брейта-Вигнера.

важный класс ядерных реакций. Объясняется это тем, что в отличие

от протонов, взаимо-действие нейтронов не затруднено куло-новским барьером, поэтому нейтроны мо-гут взаимодействовать с ядрами и при низких энергиях, что имеет большое зна-чение.

нейтронов в современных реакто-рах достигает плотности 1015 нейтронов/см2сек.

атомной и
водородной бомбы:
до 1030 нейтрон/сек.

и (d,n).
Энергия получае-
мых таким спосо-
бом нейтронов ле-
жит в области от
десятков

кэв до
нескольких Гэв.

источники нейтро-нов, работа которых основана на применении радиоактивных изотопов. Чаще

всего использу-ются источники, в которых протекает реакция
4He2 + 9Be4 → 12C6 +n.
В этих источниках альфа-частицы получают от какого-либо альфа-активного изотопа: 226Ra88, 210Po84, 239Pu94. Соответственно источники назы-ваются: радий-бериллиевый, полоний-берилли-евый и плутоний-бериллиевый.

1 кэв < T < 100 кэв,
Медленные нейтроны: T

1 кэв.
Медленные нейтроны подразделяются на:
резонансные: 0.5 эв < T < 1 кэв,
тепловые: 0.025 эв < T < 0.5 эв,
холодные: 3·10-7 эв < T < 0.025 эв,
ультрахолодные: Т < 3·10-7 эв.
Название "тепловые нейтроны" связано с тем, что энергия 0.025 эв соответствует комнатной тем-пературе 300 К.

нейтро-нами в зависимости от энергии нейтронов.

являются резонансными. Сечение резонансной реакции описывается формулой:

(43.1)
где

- приведенная дебройлевская длина волны налетающей частицы, Т - кинетическая энергия налетающей частицы, Т0 - резонансная энергия (значение уровня энергии составного ядра), Га, Гb - парциальная ширина уровня по каналам a и b, Г - полная ширина уровня, g - статистический фактор.

средним временем жизни ядра τ соотношениями:


Если ядро распадается по каналам

a, b, b', ..., то


и величины Га, Гb - называются парциальными ширинами уровня по каналам a, b, b', ...

налетающей частицы, JA - спин ядра-мишени.
Статистический фактор g обычно имеет

величи-ну порядка 1, поэтому при решении задач, если в условии нет особых указаний, можно считать g = 1.

получится полное сечение образования составного ядра:


(43.2)

вид:
(43.3)

(43.4)

(43.5)

Последняя формула определяет сечение упруго-го рассеяния нейтронов.

формула (43.4) принимает вид:

(43.6)

где Гn0 - парциальная ширина при резонансном

значении энергии налетающего нейтрона.
При ширина , а зависит от длины волны нейтрона:
(43.7)

получаем:

(43.8)
В этой формуле учтено, что

резонан-са сечение реакции обратно пропорционально квадратному корню из кинетической энергии

на-летающего нейтрона, т.е. обратно пропорцио-нально скорости нейтрона:

(43.9)

Этот результат очень важен: он объясняет, поче-му реакции под действием нейтронов в ядерных реакторах наиболее интенсивно идут на мед-ленных нейтронах.