продолжение В практических приложениях нейтроны играют ключевую роль в ядерной
энергетике производстве трансурановых элементов и радиоактивных изотопов, а также широко используются
в химическом анализе и в геологической разведке.
Нейтроны участвуют во всех известных взаимодействиях элементарных частиц - сильном,
электромагнитном, слабом и гравитационном.
1.2 Свойства нейтронов различных энергий
Проходя сквозь вещество, нейтроны вызывают различные ядерные реакции и упруго рассеиваются на
ядрах. Интенсивностью этих микроскопических процессов определяются все макроскопические свойства
прохождения нейтронов через вещество: замедление, диффузия, поглощение и т. д. Так как нейтрон имеет
нулевой электрический заряд, он практически не взаимодействует с электронами атомных оболочек. Поэтому
атомные характеристики среды не играют никакой роли в распространении нейтронов в веществе. Это чисто
ядерный процесс.
Сечения различных нейтрон-ядерных реакций зависят от энергии нейтронов, сильно и нерегулярно
изменяются от ядра к ядру при изменении A или Z. Сечения взаимодействия нейтронов с ядрами в среднем
растут по закону "1/v" при уменьшении энергии нейтрона (v – скорость движения нейтронов). По этому
свойству нейтроны разделяются на две большие группы – медленных и быстрых нейтронов.
Граница между
этими группами не является строго определённой. Она лежит в области 1000 эВ.
Замечание. «Медленность» медленных нейтронов относительна: нейтрон с энергией 0.025 эВ имеет скорость 2 км/сек.
Медленные нейтроны принято подразделять на холодные, тепловые и резонансные.
Холодными называют нейтроны с энергиями ниже 0.025 эВ: Ехол<0.025 эВ. У них сильно проявляются
волновые свойства, т.к. длина волны холодного нейтрона намного больше междуатомных расстояний.
Энергия Етепл=0.025 эВ определяет порядок энергий тепловых нейтронов. В температурной шкале
Етепл = kT, (2)
где k - постоянная Больцмана, для абсолютной температуры, соответствующей энергии тепловых нейтронов,
получается значение Т=3000
, т.е. комнатная температура. Энергия Етепл соответствует наиболее вероятной
скорости нейтронов, находящихся в тепловом равновесии со средой при комнатной температуре. Нейтроны с
энергиями от 0.5 эВ до 1 кэВ называют резонансными, потому что в этой области для средних и тяжёлых
ядер полное нейтронное сечение велико и его зависимость от энергии представляет собой густой частокол
резонансов.
Табл. 1. Реакции с участием нейтронов.
chrome-extension://mhjfbmdgcfjbbpaeojofohoefgiehjai/index.html
chrome-extension://mhjfbmdgcfjbbpaeojofohoefgiehjai/index.html
Нейтроны с энергиями 1 - 100 кэВ называют промежуточными. Часто в промежуточные включают и
резонансные нейтроны. В этой области энергий отдельные резонансы сливаются (исключением являются
лёгкие ядра) и сечения в среднем падают с ростом энергии. К быстрым относят нейтроны с энергиями от 100
кэВ до 14 МэВ. В Табл. 1 приведены области энергий и порядки величин сечений различных ядерных
реакций под действием нейтронов.
1.3 Замедление нейтронов
Замедление нейтронов - уменьшение кинетической энергии нейтронов в результате многократных столкновений с
атомными ядрами вещества. В ядерных реакциях, являющихся источниками нейтронов, образуются быстрые нейтроны
(с энергией > 1 МэВ). Быстрые нейтроны при соударениях с атомными ядрами теряют энергию крупными порциями,
расходуя её главным образом на возбуждение ядер или их расщепление. В результате одного или нескольких
столкновений энергия нейтрона становится меньше минимальной энергии возбуждения ядра (от десятков кэВ до
нескольких МэВ в зависимости от свойств ядра). После этого рассеяние нейтрона ядром становится упругим, т. е.
нейтрон расходует энергию на сообщение ядру скорости без изменения его внутреннего состояния. Замедление
нейтронов применяется, например, в ядерных реакторах на тепловых нейтронах.
При одном упругом соударении нейтрон теряет в среднем долю энергии, равную 2А/(А + 1)2 где А -
массовое число ядра - мишени. Эта доля мала для тяжёлых ядер (1
/100 для свинца) и велика для лёгких ядер 1
/7
для углерода и
1
/2 для водорода). Поэтому замедление нейтронов происходит на лёгких ядрах гораздо
быстрее, чем на тяжёлых (Табл. 2).
Табл. 2. Среднее число столкновений N, среднее время замедления t и среднее квадратичное удаление LБ
нейтрона от источника при замедлении нейтрона в неограниченной среде от энергии
1 МэВ до энергии 0,1 эВСМ. тут
http://zaryad.com/forum/threads/prostranstvo-mirozdanija-obrazovano-aksionnoj-zaputannostju.9573/page-17ДУМАЕМ ЧТО МНОГИМ СТАНЕТ ПОНЯТНО,КАК ПЕРЕМЕЩАТЬСЯ В КОСМОСЕ.Это доказали движатели на ракетах с гипер звуковой скоростью.
