Page 45 - 4264

від їх початкової енергії;
- непружне розсіювання – взаємодія нейтрона з ядром атома, при якій
більша частина кінетичної енергії витрачається на збудження ядра; при цьому
нейтрон, буцім то, прилипає на 10 -20 с до ядра, створюючи складове ядро, а
потім вилітає із нього, залишаючи його у збудженому стані. Збуджене ядро
переходить у стабільний стан випромінюючи γ-кванти.
Непружне розсіювання спостерігається частіше за все при енергії
нейтронів понад 1 МеВ. В результаті розсіювання нейтронів, що
випромінюються джерелом, відбувається сповільнення швидких нейтронів до
теплових. У кінцевому результаті енергія теплових нейтронів стає в середньому
рівною кінетичній енергії молекул (близько 0,025 еВ);
- захоплення нейтрона ядром.
Процес захоплення нейтронів малоймовірний для всіх енергій, окрім
теплових. Теплові нейтрони в процесі руху зіштовхуються з ядрами
середовища і можуть бути ними захоплені.
Ймовірність захоплення нейтронів обернено пропорційна їх швидкості і
досягає найбільшого значення для повільних (з енергією меншою за 1 кеВ) і
особливо теплових нейтронів з енергією 0,025 еВ. При деяких енергіях ймовір-
ність захвату досягає максимуму. Такий ефект досягається рівнем енергії
комплексу ядро плюс нейтрон. При захопленні нейтронів в ядрі з'являється
надлишок енергії і воно переходить у збуджений стан. Перехід його у стійкий
стан супроводжується випромінюванням гамма-квантів і їх енергія залежить від
того, якому елементу (і якому його ізотопу) відповідає ядро.
Випромінювання гамма-променів у процесі захоплення нейтронів у
середовищі з високим вмістом водню відбувається за такою реакцією:
1
2
1
H  n  H   +Е. (2.4)
1 0 1
Імовірність захоплення нейтрона неоднакова для ядер різних елементів і
характеризується січенням захоплення, яке виражається в барнах.
Барн – одиниця вимірювання ефективного поперечного січення ядерних
2
процесів, рівна - 10 -24 см . Барн характеризує ефективність ядерної реакції, а
саме ймовірність захоплення нейтронів, для ядер різних елементів і є функцією
енергії або швидкості нейтрона. Подальше від резонансу січення захвату
нейтронів обернено пропорційне кореню квадратному від їх енергії ( 1 ).
E h
Нехай однорідний потік нейтронів падає перпендикулярно на шар
речовини товщиною в один атом і викликає за одиницю часу деяку кількість (k)
2
ядерних процесів на площі 1 см . Кількість нейтронів, які потрапили за
2
одиницю часу на площу 1 см позначимо через І. Тоді поперечний переріз
ядерної реакції (сповільнення, поглинання, активація) визначається як середня
кількість процесів, що припадають на один падаючий нейтрон із потоку і на
одне ядро речовини:

k 2
  см / ядро, (2.5)
N I 

45