Нейтронные источники. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Нейтронные источники - устройства для получения нейтронных пучков. Действие всех типов источников основано на использовании ядерных реакций, сопровождающихся вылетом нейтронов. H. и. характеризуются интенсивностью (число нейтронов в 1 с), энергетических и угловых распределениями, степенью поляризации нейтронов (см. Поляризованные нейтроны)и режимом испускания (непрерывным или импульсным).

Простейшие H. и. (радиоизотопные) содержат либо спонтанно делящиеся ядра (напр., ²⁵²Cf), либо однородную смесь порошков Be и a-активного нуклида (²⁵⁰Po, ²²⁶Ra, ²³⁹ Pu, ²⁴¹ Am), излучающую нейтроны в результате реакции ⁹Be + ⁴He = ¹²C + n. Макс. мощность таких H. и. (~ 10⁸ нейтрон/с) ограничена допустимой активностью радиоакт. препаратов. Достоинства радиоизотопных H. и. - малые габариты, портативность и стабильность (хотя мощность источника плавно падает в соответствии с периодом полураспада радиоакт. нуклида). Их недостатки, кроме низкой мощности,- широкий энергетич. спектр нейтронов (0,1 - 12 МэВ) и высокий уровень сопровождающего g - излучения.

Более мощные H. и., испускающие 10 ⁷ - 10¹³ с^-1,- небольшие эл--статич. ускорители, в к-рых ядра дейтерия ²H, ускоренные до энергии ~ 200 кэВ, бомбардируют мишень, содержащую тритий ³H. В результате реакции ²H + ³H = ⁴He + n образуются практически моноэвергетич. нейтроны с энергией ~ 14 МэВ. Такие H. и. используются для нейтронного актива-ционного анализа, нейтронного каротажа, нейтронографии,

Еще более мощными H. и. являются исследовательские ядерные реакторы, испускающие 5·10¹⁶ c^-1Ha каждый МВт мощности реактора. Реактор как H. и. обычно характеризуется не полным кол-вом испускаемых нейтронов, а макс. плотностью N их потока (яркость) внутри активной зоны или замедлителя реактора. В исследовательских реакторах N достигает 10¹⁵ с^-1 с 1 см². Хотя в реакции деления ядер ср. энергия образующихся нейтронов ~ 2 МэВ, в результате замедления нейтронов в конструкц. элементах и замедлителе спектр нейтронов обычно сильно обогащён тепловыми нейтронами (максимум в области 0,06 эВ). Ещё большая яркость ~ 10¹⁷ с^-1 с 1 см² (в импульсе длительностью 100 мкс) достигается в импульсных реакторах.

Высокая плотность потока нейтронов получается также при использовании мощных электронных или протонных ускорителей (см. Нейтронный генератор).

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.