Радиационный захват. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Радиационный захват - ядерная реакция, в к-рой налетающая частица захватывается ядром-мишенью, а энергия возбуждения образующегося составного ядра излучается в виде g-квантов (иногда - конверсионных электронов; см. Конверсия внутренняя ).Р. з.- преобладающий процесс взаимодействия с ядрами для нейтронов, для др. частиц он играет существенно меньшую роль.

Радиационный захват медленных нейтронов с энергией

в осн. идёт через резонансное образование состояний составного (компаунд) ядра при l = 0 (см. Нейтронная спектроскопия ).Сечение Р. з. s_g описывается Брейта -Вагнера формулой

Здесь Г - полная ширина нейтронного резонанса,

- нейтронная и радиац. ширины нейтронного резонанса,

- кинетич. энергия нейтрона в максимуме резонанса, l - длина волны нейтрона, g - т. н. спиновый фактор, зависящий от спиновых состояний исходного и составного ядер. Для тепловых нейтронов Р. з. обусловлен вкладом ближайших состояний составного ядра, в т. ч. состояний с энергией меньше энергии связи нейтрона. Сечение Р. з. тепловых нейтронов

где

Суммирование ведётся по всем резонансам (i), приближение справедливо при

Г. Множитель

в (2) обусловливает т. н. закон 1/u в сечении Р. з. медленных нейтронов. Для ядер, у к-рых имеется резонанс цри низкой энергии нейтронов (

0,3 эВ), сечение велико и достигает 10⁴-10⁵ барн (напр., у ¹¹³Cd 2·10⁴, у ¹⁵⁷Gd 2,5·10⁵). Для радиационного захвата быстрых нейтронов становятся существенными нейтроны с l

1. Однако усреднённое сечение убывает с ростом энергии

за счёт уменьшения l.

С увеличением массового числа А ядра сечение радиационного захвата возрастает. Для

= 1 МэВ

(А = 50-100) ж 3 - 10 миллибары;

(А = 150-240) ! 80-200 милибарн. С увеличением

до 5МэВ сечение s_g уменьшается примерно в 5 раз. Приведённые значения s_g являются приближёнными, т. к. s_g меняется в неск. раз при переходе от ядра к ядру.

При захвате нейтрона образовавшееся составное ядро возбуждено до энергии

где

! 6-8 МэВ - энергия связи нейтрона в ядре. Возбуждение у большинства тяжёлых и средних ядер снимается за счёт испускания каскада g-квантов, имеющих сложный спектр из-за разнообразия переходов между уровнями ядра ниже

(рис.). Лёгкие и магические ядра имеют меньшую плотность уровней, а потому и более простой g-спектр. Измерение g-спектра позволяет получить информацию о возбуждённых состояниях ядра.

Радиационный захват нейтронов приводит к образованию ядер с массовым числом А + 1. Это используется для получения радионуклидов. Напр., g-источник ⁶⁰Со образуется при нейтронном облучении в ядерном реакторе природного ⁵⁹Со. Р. з. используется для детектирования нейтронов (см. Нейтронные детекторы).

Радиационный захват протонов препятствует кулоноеский барьер ядра. С увеличением энергии протонапрозрачность барьера

возрастает и Р. з. протонов становится

Аппаратурный спектр g-квантов радиационного захвата ¹¹³Cd (n, v)¹¹⁴Cd. Энергия

дана в МэВ.

заметным. Увеличение А сопровождается уменьшением

, и сечение Р. з. падает. Для налетающих частиц с зарядом Z > 1 Р. з. практически не наблюдается.

Литература по радиационному захвату

Знаете ли Вы, что релятивизм (СТО и ОТО) не является истинной наукой? - Истинная наука обязательно опирается на причинность и законы природы, данные нам в физических явлениях (фактах). В отличие от этого СТО и ОТО построены на аксиоматических постулатах, то есть принципиально недоказуемых догматах, в которые обязаны верить последователи этих учений. То есть релятивизм есть форма религии, культа, раздуваемого политической машиной мифического авторитета Эйнштейна и верных его последователей, возводимых в ранг святых от релятивистской физики. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.