Физический энциклопедический словарь - физика
Физика
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НЕЙТРОНОВ
табл.), отличающиеся методами получения и регистрации нейтронов, а также направлениями их использования. Нейтроны с энергией ξ>100 кэВ наз. б ы с т р ы м и. Они способны испытывать на ядрах неупругое рассеяние и вызывать эндотермические яд. реакции, напр, (n), (n, 2n), (n, pn). Сечения этих реакций сравнительно плавно зависят от ξ (выше характерного для них энергетич. порога), и их исследование позволяет изучать механизм распределения энергии возбуждения между нуклонами, составляющими ядро.
Нейтроны с энергией ξ<100 кэВ часто наз. м е д л е н н ы м и, они в свою очередь делятся на резонансные и промежуточные. Медленные нейтроны в осн. упруго рассеиваются на ядрах или вызывают экзотермич. яд. реакции, в первую очередь радиац. захват, реакции типа (n, p), (n, ) и деление атомных ядер. Реакции 3He(n, p)3H; 10B(n, )7Li используются для регистрации нейтронов; вторая из них — также для защиты от нейтронного излучения.
Назв. «резонансные нейтроны» обусловлено наличием резонансных максимумов (нейтронных резонансов) в энергетич. зависимости эфф. сечений (ξ) вз-ствия нейтронов с в-вом. Исследования с резонансными нейтронами дают возможность изучать
спектры возбуждений ядер (см. Нейтронная спектроскопия). В области энергии промежуточных нейтронов резонансная структура нейтронных сечений сглаживается из-за перекрытия соседних резонансов. Сечение любой яд. реакции, вызываемой достаточно медленными нейтронами, обратно пропори. их скорости. Это соотношение наз. «законом 1/v». Отклонения от этого закона наблюдаются, когда ξ становится сравнимой с энергией первого резонансного уровня.
Энергия тепловых нейтронов сравнима с энергией тепловых колебаний атомов в тв. теле (см. Колебания кристаллической решётки), а ,n — с межат. расстояниями. При прохождении тепловых нейтронов через в-во они могут существенно менять свою энергию, приобретая или отдавая её тепловым колебаниям атомов или молекул. По величине таких изменений может быть получен фононный спектр в-ва. При рассеянии тепловых нейтронов на монокристаллах имеет место дифракция нейтронов (см. Дифракция микрочастиц, Нейтронная оптика). Наличие у нейтрона магн. дипольного момента вызывает магн. рассеяние нейтрона на атомарных эл-нах, что даёт возможность изучать структуру и динамику магн. материалов (см. Нейтронография).
Х о л о д н ы е н е й т р о н ы используются для изучения медленных диффузионных движений атомов и молекул в разл. средах, а также для исследования белковых макромолекул, полимеров, микродефектов и микронеоднородностей в р-рах и сплавах.
Ультрахолодные нейтроны полностью отражаются от большинства материалов за счёт своеобразного «отталкивания» их ядрами. Это отражение аналогично отражению света от металлич. зеркала и может быть описано для мн. в-в мнимым показателем преломления для нейтронного излучения с длиной волны n500Å. Ультрахолодные нейтроны способны накапливаться и длит. время (сотни с) храниться в замкнутых сосудах.
Предметом исследования Н. ф. явл. также св-ва самого нейтрона как
455
элем. ч-цы. Пока не известно, обладает ли нейтрон, помимо магн. момента, др. эл.-магн. хар-ками — электрич. дипольным моментом, а может быть, и очень малым электрич. зарядом.
Практически во всех нейтронно-физ. исследованиях используются пучки моноэнергетич. нейтронов со степенью монохроматизации ~10-2. Интенсивные пучки быстрых нейтронов получаются на ускорителях заряж. ч-ц в яд. реакциях (p, n) и (d, pn). Энергия нейтронов ξ изменяется при варьировании энергии первичных заряж. ч-ц, падающих на мишень. Медленные нейтроны также могут быть получены на всех типах ускорителей, в т. ч. на электронных ускорителях в результате реакции (, n) при облучении мишеней из тяжёлых элементов -квантами тормозного излучения эл-нов. Получающиеся быстрые нейтроны могут быть замедлены. Обычно для этого используются водородсодержащие в-ва (вода, парафин и др.), в к-рых нейтроны теряют свою энергию, рассеиваясь на ядрах водорода. Однако после замедления нейтронные пучки не моноэнергетичны. Для получения моноэнергетич. нейтронов применяют метод «времени пролёта», для к-рого необходимы импульсные источники нейтронов. В каждый момент времени t после импульса нейтронов на детектор, удалённый от источника на расстояние L, приходят нейтроны с энергией, определяемой соотношением: ξ(эВ)=[72,3L (м)]2/t2(мкс2).
Мощные источники тепловых нейтронов — ядерные реакторы создают внутри замедлителей потоки тепловых нейтронов до 1015 нейтронов/(см2•с). Моноэнергетич. тепловые нейтроны получают с помощью дифракции нейтронов на монокристаллах. Для получения холодных нейтронов используются замедлители, охлаждаемые до температур жидкого азота и даже жидкого водорода (20 К). Ультрахолодные нейтроны выводятся из замедлителей резко изогнутыми вакуумными нейтроноводами.
Результаты нейтронно-физ. исследований имеют особое практич. значение в связи с проблемами получения яд. энергии, т. к. в процессах яд. деления и термояд. синтеза нейтроны играют осн. роль.
• Г у р е в и ч И. И., Т а р а с о в Л. В., физика нейтронов низких энергий, М., 1965; Власов Н. А., Нейтроны, 2 изд., М., 1971; Бекурц К., В и р т ц К., Нейтронная физика, пер. с англ., М., 1968.
В. И. Лущиков.
См. в других словарях
Вопрос-ответ:
Похожие слова
Самые популярные термины
1 | 1381 | |
2 | 1051 | |
3 | 994 | |
4 | 943 | |
5 | 925 | |
6 | 828 | |
7 | 801 | |
8 | 801 | |
9 | 712 | |
10 | 709 | |
11 | 689 | |
12 | 637 | |
13 | 626 | |
14 | 614 | |
15 | 533 | |
16 | 523 | |
17 | 517 | |
18 | 501 | |
19 | 483 | |
20 | 479 |