Page 34 - 4799

Лекція №4
ВЗАЄМОДІЯ НЕЙТРОНІВ З СЕРЕДОВИЩЕМ.
ЯДЕРНІ РЕАКЦІЇ. ЗАХВАТ НЕЙТРОНІВ.
ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ РАДІОАКТИВНОСТІ

У 1931 р. німецькі фізики Боте і Беккер виявили “берилієве”
випромінювання внаслідок опромінення берилію α-частинками. У 1932 р.
англійський фізик Чедвік встановив, що берилієве випромінювання “не те” з
відомих на той час ядерних випромінювань: альфа-, бета-, гамма-променів.
“Не той” - латинською мовою neuter – і стало назвою ядерної частинки:
neutron.
У складі стабільного атомного ядра нейтрони стабільні. Вільний
1
нейтрон можна розглядати як елементарну частинку 0n з числом протонів
1
Z=0 і атомним числом А=1. Нейтрон ( 0n ) нестабільний, радіоактивний. Вид
радіоактивності - β-розпад. Схема розпаду:

~
n 1  p 1  e    , (4.1)
0 1

тобто нейтрон розпадається на протон, електрон і антинейтрино. Середній
час життя нейтрона 15,3 хв (період напіврозпаду 12 хв).
-24
Маса нейтрона 1,675·10 г. Електричний заряд (за результатами
прямих вимірювань відхилення пучка нейтронів у сильному електричному
-20
полі) Q 10 від заряду електрона. Власний момент кількості руху (спін) був
виміряний розщепленням пучка в неоднорідному магнітному полі і в
одиницях h дорівнює 1,2.
Взаємодія нейтронів з речовиною в основному визначається їх
енергією. Тому вводять їх енергетичну класифікацію (табл. 4.1) і розділяютъ
типи взаємодії зі швидкими, повільними, тепловими нейтронами і т. д.
7 -7
Нейтрони з енеріями від 10 до 10 еВ, довжини хвиль де-Бройля яких
-12
-15
від 10 до 10 см, використовують для досліджень будови речовини,
-12
розміри об'ектів якої від 10 см (атомні ядра) до видимих у мікроскоп
-4
макромолекул полімерів розміром 10 см.

Таблиця 4.1 - Енергетичка класифікація нейтронів
Середня довжина Середня
Класс нейтронів Діапазон Швидість, хвилі де-Бройля, температура,
енергій, еВ см/с
см К
-12
Швидкі >10 5 >1,4.1·10 9 < 10 10 10

Повільні:
-11
8
8
4

Проміжні 10 ...10 5 1,4·10 3·10 10
4

Резонансні 0,5... 10 1,4·10 7 3·10 -10 10 6
-8
5
-3
Теплові 5·10 ...0,5 2·10 2·10 300
-7

Холодні 10 ...5·10 -3 4,4·10 4 9·10 -8 10

Ультрахолодні 10 -7 4,4·10 2 9·10 -6 2

34