При низких энергиях основной вклад в поглощение гамма-квантов вносит фотоэффект, при средних энергиях - комптоновское рассеяние, при высоких энергиях- рождение электрон-позитронных пар. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

При низких энергиях основной вклад в поглощение гамма-квантов вносит фотоэффект, при средних энергиях - комптоновское рассеяние, при высоких энергиях- рождение электрон-позитронных пар.



График суммарного линейного поглощения гамма-излучения в свинце Pb приведен на рис.1.19. Пунктиром показаны парциальные коэффициенты поглощения за счет фотоэффекта и комптон-эффекта – они падают, коэффициент за счет рождения пар растет с ростом энергии гамма-квантов.

Рис.1.19. Зависимость линейного коэффициента поглощения гамма-излучения в свинце, олове, меди, алюминии от относительной энергии гамма-квантов. – энергия покоя электрона.

Прохождение нейтронов через вещество. Ослабление потока нейтронов. Замедление нейтронов. Диффузия нейтронов

Ослабление моноэнергетического потока нейтронов

При прохождении нейтронов в веществе нейтрон не взаимодействует с электронами, кроме рассеяния нейтронных волн на магнитных моментах атомов вещества. Нейтрон взаимодействуя с ядром может поглотиться, размножиться или рассеяться. В макроскопическом масштабе нейтронный поток частично поглощается, а рассеяние приводит к замедлению нейтронов и к их диффузии.

Пусть пучок моноэнергетических нейтронов с начальной плотностью I [ нейтрон/см2 сек] падает на пластину вещества толщиной x [ см ].

В слое происходит поглощение нейтронов, и она уменьшается на величину

Разделяя переменные и интегрируя получаем

используя формулу получаем закон экспоненциального ослабления пучка нейтронов

(1.127)

где n [ частица/см3 ]- концентрация ядер, σ[ барн=10-24см2 ] - микроскопическое сечение поглощения нейтронов, [ см -1] - макроскопическое сечение.

Замедление нейтронов

Замедление нейтронов – уменьшение кинетической энергии нейтронов в результате многократного столкновения нейтронов с атомными ядрами среды. Механизм замедления зависит от энергии нейтронов.

Если энергия нейтрона в системе центра инерции больше порога неупругого рассеяния на ядре (Tn> 0,1÷10 Мэв), то быстрые нейтроны расходуют энергию на возбуждение ядер и ядерные реакции, сопровождающиеся вылетом нейтронов. При неупругом ядерном рассеянии нейтрон в среднем теряет значительную долю кинетической энергии и после одного или нескольких соударений переходит в область энергий ниже порога неупругого рассеяния. Кинетическая энергияTn < E1* - первого возбужденного уровня составного ядра. Он лежит выше основного на несколько сотен Кэв для тяжелых ядер, для легких ядер на несколько Мэв. Далее замедление нейтронов идет за счет упругого рассеяния на ядрах.

Нейтроны образуются в ядерных реакторах обычно с энергией 1 Мэв. Замедление нейтронов является способом их трансформации в тепловые, которые используются для реакции деления ядер урана или плутония. Замедлителями нейтронов являются протоны легкой воды с массовым числом А =1, дейтроны тяжелой воды с А =2, ядра бериллия с А =9, и графита с А =12.

Диффузия нейтронов

Диффузия нейтронов – распространение нейтронов в среде, сопровождающееся многократным изменением их энергии и направления движения, в результате столкновения с ядрами. в слабо поглощающей среде нейтроны термализуются- замедляются до тепловой энергии. После этого нейтроны перемещаются в замедлителе сохраняя среднюю тепловую энергию, пока не поглотятся ядром, или не выйдут за границу среды. β - распад нейтрона в конденсированной среде крайне редок. Основные характеристики диффузии:

- длина свободного пробега нейтрона до поглощения, где σс –сечение поглощения нейтронов, n – концентрация ядер;

1.6.1.Источники заряженных частиц. Ускорители. Источники γ-квантов. Источники нейтронов

Способом исследования ядер и элементарных частиц, является изучение распадов ядер, частиц и осуществление столкновений частиц и ядер, с последующей регистрацией вылетающих частиц. Для столкновений необходимо 1.Создавать пучки частиц высоких энергий, 2.приготовлять мишени с ядрами или частицами. 3.регистрировать требуемые характеристики частиц.

Мишени состоят из ядер и частиц, которые достаточно долго живут и входят в состав макротел. Чисто нейтронных мишеней нет. Мишени бывают твердые, жидкие и газообразные. Например, газовая струя тоже мишень.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; просмотров: 310; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.81.30.41 (0.063 с.)