Физика ядра и банки ядерных данных. Варламов В.В - 144 стр.

UptoLike

144
вероятности распада на число ядер радиоактивного изотопа
в образце
( ) ( ) (1 ).
t
J t N t In e
λ
λ σ
= =
При условии, что время облучения t << T
1/2
,
1/2
ln 2
1; (1 ) 1 1 .
t
t t e t t
T
λ
λ λ λ
= + =
Учитывая, что
,
A
m N
n
= где m масса
активируемого образца, N
A
число Авогадро, получаем, что
наведенная активность изотопа золота
198
Au составляет
8
1/ 2
Im ln 2 3.2 10 10 .
A
N t
J Bq mCi
AT
σ
=
Измерение активности облученного в потоке
нейтронов образца может также служить методом
определения эффективного сечения активации.
Задача 10.2 (версия задачи 10.1). При облучении в
течение 1 часа образца золота массой 10 г в потоке
тепловых нейтронов I = 10
12
см
–2
сек
-1
активность
препарата сразу после окончания облучения составляет
3.2·10
10
сек
-1
. Определить величину эффективного сечения
активации золота тепловыми нейтронами.
24 2
1/ 2
98 10 98
ln 2
A
J A T
см б
I m N t
σ
= =
.
Эффективные сечения реакций с нейтронами, как и
других ядерных реакций, зависят от кинетических энергий
нейтронов. В случае, если захват нейтронов приводит к
экзотермической реакции - т.е. идет с выделением энергии -
эффективное сечение захвата падает с ростом энергии в
области Е
кин
< 1 эВ (приблизительно по закону σ 1/v). В
области 1 эВ < Е
кин
< 1 МэВ сечение захвата проходит через
вероятности распада на число ядер радиоактивного изотопа
в образце
                 J (t ) = λ N (t ) = Inσ (1 − e− λt ).
     При условии, что время облучения t << T1/2,
               ln 2
          λt =        t ≪ 1; (1 − e − λt ) ≈ 1 − 1 + λ t = λ t.
               T1/ 2
                                    m ⋅ NA
       Учитывая, что n =                     , где m – масса
                                       A
активируемого образца, NA – число Авогадро, получаем, что
наведенная активность изотопа золота 198Au составляет
                    N σt
          J = Im A ln 2 ≈ 3.2 ⋅ 108 Bq ≈ 10 mCi.
                     AT1/ 2
     Измерение активности облученного в потоке
нейтронов образца может также служить методом
определения эффективного сечения активации.

     Задача 10.2 (версия задачи 10.1). При облучении в
течение 1 часа образца золота массой 10 г в потоке
тепловых нейтронов I = 1012 см–2сек-1 активность
препарата сразу после окончания облучения составляет
3.2·1010сек-1. Определить величину эффективного сечения
активации золота тепловыми нейтронами.
                      J ⋅ A ⋅ T1/ 2
               σ=                        ≈ 98 ⋅ 10−24 см 2 = 98 б .
                  I ⋅ m ⋅ N A ⋅ t ⋅ ln 2

     Эффективные сечения реакций с нейтронами, как и
других ядерных реакций, зависят от кинетических энергий
нейтронов. В случае, если захват нейтронов приводит к
экзотермической реакции - т.е. идет с выделением энергии -
эффективное сечение захвата падает с ростом энергии в
области Екин < 1 эВ (приблизительно по закону σ ∼ 1/v). В
области 1 эВ < Екин < 1 МэВ сечение захвата проходит через

                               144