Page 66 - 4799
P. 66

Єдиний фактор, який впливає на рух нейтронів в середовищі є процес
                  їх зіштовхування з атомними ядрами.
                         У результаті зіткнення нейтрона з ядром відбувається відхилення його руху
                  від  першопочаткового  напрямку  в  полі  дії  ядерних  сил  (потенційне
                  розсіювання)  або  захват  нейтрона  з  утворенням  складового  ядра.  Енергію
                  збудженого ядра розраховують за формулою:


                                                                      Е λ=   M    ,                                 (6.3)
                                                                        E к   
                                                            M    m  



                  де М – маса ядра; m – маса нейтрона; Е к – кінетична енергія нейтрона;  – енергія
                  зв’язку нейтрона, рівна 6-9 МеВ.
                         Складове ядро, що утворилося в результаті взаємодії нейтрона з ядром
                                      -12
                                                -16
                  атома  існує  10   –  10   с.  Перехід  збудженого  ядра  на  більш  низькі
                  енергетичні  рівні  відбувається  різними  шляхами:  з  випусканням  -кванта
                  (у  випадку  радіаційного  захоплення  нейтрона),  або  випромінюванням
                  ядерних частинок (α, p, n).
                         Випромінювання  елементарних  частинок  збудженим  атомним  ядром,
                  відрізняється  від  потенційного  розсіювання  тим,  що  першопочаткове  ядро
                  пройшло через стан складового ядра.
                         Розсіювання  з  утворенням  складового  ядра  називається  резонансним.
                  Воно може бути пружним (без збудження ядра) і непружним із збудженням
                  ядра, що утворилось.
                         Швидкі  нейтрони  взаємодіють  з  ядром  в  основному  шляхом
                  розсіювання  непружного  і  пружного,  а  повільні  нейтрони,  як  правило,
                  поглинаються ядром.
                         Наведені       вище       процеси,      практично        повністю,       визначають
                  розповсюдження нейтронів у речовині.
                         Спостерігаються такі види взаємодії нейтронів з ядрами атомів:
                         - пружне розсіювання – зіштовхування нейтрона з ядром, що веде до
                  перерозподілу  кінетичної  енергії  між  нейтроном  і  ядром  (частина  енергії
                  нейтрона  передається  ядру)  і  відбувається  відхилення  нейтрона  від
                  початкового напрямку руху.
                         Пружне  розсіювання  переважає  при  енергіях  нейтронів  від  декількох

                  мегаелектронвольт  до  0,1  еВ.  Величина  втрати  енергії  при  пружному
                  розсіюванні  визначається  масою  ядра  і  чим  менша  маса  ядра,  тим  більша
                  втрата енергії. Найбільша втрата енергії відбувається при зіткненні нейтрона
                  з ядром атома водню, маса якого майже рівна масі нейтрона. Втрата енергії
                  нейтроном  у  цьому  випадку  може  бути  повною.  Середня  втрата  енергії
                  складає половину початкової енергії. Отже, після зіткнення енергія нейтронів
                  знизиться до 0,5 еВ від їх початкової енергії;
                         - непружне розсіювання – взаємодія нейтрона з ядром атома, при якій
                  більша  частина  кінетичної  енергії  витрачається  на  збудження  ядра;  при

                                                                                                             66
   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71