Физика ядра и банки ядерных данных. Варламов В.В - 143 стр.

UptoLike

143
1. Ядерные реакции с нейтронами
Как нейтроны, так и протоны участвуют в сильных
взаимодействиях с ядрами и нуклонами. Однако не
обладающий электрическим зарядом нейтрон не имеет
кулоновского барьера в ядерных реакциях, поэтому ядерные
реакции под действием нейтронов играют особую роль в
прикладной физике ядра.
Получение радиоактивных изотопов для медицинских
и технических целей производится путем облучения
нейтронами стабильных изотопов. Источником нейтронов
является, например, ядерный реактор. Рассмотрим
получение радиоактивного изотопа на примере реакции
активации золота
197 198
79 79
.
n Au Au
γ
+ +
Полученный изотоп золота с А = 198 радиоактивный.
Он распадается с периодом полураспада Т
1/2
= 2.7 суток
198 198
79 80
.
e
Au Hg e
υ
+ +
Рассмотрим изменение числа ядер золота 198 со
временем, начиная от момента начала облучения золота
197:
( ) ( ) ;
( ) (1 ).
t
In
N t e
λ
σ λ
σ
λ
=
=
(10.2)
Здесь I поток нейтронов, n число ядер золота
197
Au
в образце, σэффективное сечение реакции активации.
Задача 10.1. Определить активность препарата
золота 198, наведенную при облучении образца золота 197
массой 0.1г (тонкая мишень) в потоке тепловых нейтронов
I = 10
12
см
–2
сек
-1
в течение 1 часа. Эффективное сечение
активации золота тепловыми нейтронами составляет 98 б.
Активностью называется число распадов данного
препарата в 1 сек. Активность равна произведению
           1. Ядерные реакции с нейтронами

      Как нейтроны, так и протоны участвуют в сильных
взаимодействиях с ядрами и нуклонами. Однако не
обладающий электрическим зарядом нейтрон не имеет
кулоновского барьера в ядерных реакциях, поэтому ядерные
реакции под действием нейтронов играют особую роль в
прикладной физике ядра.
      Получение радиоактивных изотопов для медицинских
и технических целей производится путем облучения
нейтронами стабильных изотопов. Источником нейтронов
является, например, ядерный реактор. Рассмотрим
получение радиоактивного изотопа на примере реакции
активации золота
                               79 Au → 79 Au + γ .
                          n + 197      198


      Полученный изотоп золота с А = 198 – радиоактивный.
Он распадается с периодом полураспада Т1/2 = 2.7 суток
 79 Au → 80 Hg + e + υe .
198      198      −


      Рассмотрим изменение числа ядер золота 198 со
временем, начиная от момента начала облучения золота
197:
                          dN (t ) = Inσ dt − λ N (t )dt ;
                                   Inσ
                                                            (10.2)
                          N (t ) =     (1 − e − λ t ).
                                    λ
     Здесь I – поток нейтронов, n – число ядер золота 197Au
в образце, σ – эффективное сечение реакции активации.

     Задача 10.1. Определить активность препарата
золота 198, наведенную при облучении образца золота 197
массой 0.1г (тонкая мишень) в потоке тепловых нейтронов
I = 1012 см–2сек-1 в течение 1 часа. Эффективное сечение
активации золота тепловыми нейтронами составляет 98 б.
     Активностью называется число распадов данного
препарата в 1 сек. Активность равна произведению
                            143