neutronii lenți - este

neutroni având o energie cinetică de 100 keV. Neutronii (ultrarece distinge 0-10 -7 eV), neutroni reci (10 -7 -3 -5.10 eV) neutronilor termici (5,10 -3 -0.5 eV), neutroni de rezonanță (0,5 eV - 10 keV) neutroni și intermediar (10-100 keV). Adesea rezonanță și neutronii intermediare sunt combinate sub termenul generic „neutronilor intermediare“ (0,5 eV - 100 keV). Neutronii cu energie> 100 keV sunt numite rapid. Alocarea termenilor „M. n. „și“ neutroni rapizi „datorită naturii diferite a interacțiunii lor cu substanța, diferite metode de obținere și de înregistrare, precum și cu diverse direcții de utilizare. energii de frontieră Aceste valori sunt relative. De fapt, aceste limite sunt neclare și depind de tipul de evenimente și a substanței specifice.

Interacțiunea M. și. cu nuclee. proces universal, care merge pe toate probele la orice energie de neutroni, împrăștierea de neutroni. Împrăștiind M. n. Este că nu este însoțit de nucleul de tranziție într-o stare excitată (împrăștiere elastică). împrăștierea inelastică devine posibilă, deoarece energia egală cu (1 + 1 / A) EB. unde A - numărul de masă al nucleului de împrăștiere EB - primul său nivel de energie excitat. Această energie este, de obicei, nu mai puțin de câteva zeci de keV. și chiar-chiar nuclee sferice de până la câteva MeV.

Deoarece 100 keV într-o scară de energie nucleară mică valoare M. n. poate determina numai acele reacții nucleare. care sunt însoțite de eliberarea de energie (exotermic). Aici se referă în primul rând de captare de neutroni nucleul însoțită de radiații electromagnetice (captare radiații). Captura radiativ energetic favorabil și cu o mai mare sau mai mică probabilitate (secțiunea transversală efectivă) este observată pentru toate nucleele cu excepția 4 He. Trei alte tipuri de reacții nucleare energetice favorabile pentru mai multe nuclee - este reactia (n, p), (n, α) și diviziunea (vezi fisiunea nucleară.). Reacțiile 3 El (n, p) 3 H, 10 B (n, α) 7 Li, 6 Li (n, α) 3 H și 14 N (n, p) 14 C este larg utilizat pentru a înregistra M. n. (Cm. Mai jos), precum și (cu excepția primei) pentru a proteja împotriva M. n. Ultimele două reacții sunt, de asemenea, utilizate pentru producerea de tritiu (A se vedea. Tritiu) și izotop carbon 14 C. reacție de fisiune cauzează M. n. doar unele dintre cele mai grele nuclee - 233 U, 235 U, 239 Pu și altele.

Caracteristica cea mai caracteristică a interacțiunii dintre M. n. cu nuclee este prezența vârfurilor de rezonanță (rezonanțe) în dependența energetică a secțiunilor transversale efective. Fiecare răspuns corespunde stării excitat a nucleului compus cu numărul de masă (A + 1), cu energia de excitație egală cu energia unui neutron cu nucleul plus valoarea [A / (A + 1)] E0. unde E0 - energia cinetică a neutronului în care are loc rezonanță. Dependența energetică a secțiunii transversale efective aproape de rezonanță este descrisă de Breit - Wigner (vezi spectroscopie de neutroni.).

Cu energia neutroni crește liniile de rezonanță se extind, încep să se suprapună și există o tranziție către caracteristică a secțiunilor rapide a neutronilor de o dependență buna de energie.

Secțiunea transversală a oricărei reacții nucleare cauzate de neutroni suficient de lentă este invers proporțională cu viteza v acesteia. Acest raport se numește legea 1 / v. Cunoscut ca modificarea generală a Legii 1 / v. esențial, cu toate acestea, numai pentru anumite reacții, având secțiune foarte mare eficientă cruce [de exemplu, 7 Be (n, p), 3 El (n, p)]. De obicei, cu toate acestea, abateri de la legea 1 / V apar atunci când energia neutronului este comparabilă cu energia cel mai aproape la 0 a nivelului de rezonanță. Pentru neutroni termici Legea 1 / v este valabil pentru marea majoritate a nucleelor.

Împrăștiind M. n. în sistemele atomice. Natura împrăștiind M. n. in molecule si cristale depinde de raportul dintre energia neutronilor En și diferența de energie dintre nivelurile de energie AE ale sistemului și raportul dintre lungimea de unda a neutronilor X (A se vedea. valuri de Broglie) și distanțele interatomice a. Când En> și λ 2 AE (A - numărul de masă al nucleului).

Cand En neutronii lenți AE și λ neutronii lenți și (neutroni termici) posibile imprastiere elastice (fără a schimba energia neutronului), iar în împrăștierea de neutroni inelastică nu se poate pierde numai, dar obține energie, cu schimbarea în energia depinde nu numai de masa nucleului dar, de asemenea, asupra spectrului energetic al sistemului. Nucleul rămâne astfel neexcitat. Când neutronii lenți și valoarea: are loc difracția neutronilor (cm.) Si particule de difractie scattering magnetice pe electroni atomice.

Pentru neutroni termici la păscut incidență pe suprafața multor solide, reflexie totală are loc, cu intervalul unghiular în care are loc de reflexie crește odată cu scăderea energiei cu neutroni. neutronii ultrarece (rata ≤ 5 m / sec) capabile să reflecte specularly la orice unghi de incidență pe suprafața netedă a multor solide. De aceea, astfel de neutroni pot fi stocate timp (sute de secunde) în interiorul vasului închis cu pereți șlefuite (vezi. Neutroni ultrarece. Neutronice Optica).

Surse și detectoare. M. cu n En ≥ 10 keV pot fi obținute prin generatoarele electrostatice (vezi. Un generator de electrostatic) în tip nuclear reacții (p, n). In cele mai multe reacții sunt 7 Li (p, n), și 3 H (p, n). Energia neutronilor este controlată prin variația tensiunii, care accelerează protoni (vezi. Sursele de neutroni). Pentru M. n. incetinind neutroni rapizi sunt utilizate (a se vedea. neutroni mai încet). Când decelereze spectru de neutroni solid este produs și în mase suficient de mari de întârzietori de calitate (apa, grafit, etc.) Majoritatea neutronilor atinge viteze termice. neutronilor termici, care sunt în echilibru termic cu mediul și având o distribuție maxwelliana a energiilor (vezi. statistici Boltzmann). La temperatura camerei, energia cea mai probabilă în fluxul neutronilor termici egală cu 0,025 eV.

folosind întârzietori de răcire la temperatura azotului lichid, sau mai jos pentru a obține un neutronii lenți. Pentru a izola neutronul rece aplica filtrarea unui fascicul de neutroni termici de anumite substanțe (Be, Pb, grafit și altele). Astfel de materiale sunt transparente pentru neutroni, cu o lungime de undă de λ> 2d. unde d - distanța maximă dintre două planuri atomice. Filtre din grafit și beriliul trecut neutroni cu energii mai putin 5,2.10 -3 si 1,5.10 -3 eV eV respectiv.

Detectarea M. n. a făcut pentru înregistrarea produselor lor cauzate de reacții nucleare (a se vedea detectoare neutronice.). Înregistrare reculul Metoda care rezultă din risipire de neutroni, care este utilizat pentru a detecta neutroni rapizi pentru M. n. necorespunzătoare, deoarece nuclee de recul lent nu produc ionizare.

Aplicație. M. n. în special neutronilor termici, sunt cruciale pentru funcționarea reactoarelor nucleare. Fluxurile mari de neutroni termici în reactoarele nucleare sunt utilizate pe scară largă pentru producerea de izotopi radioactivi. rezonanțe neutronice permis să studieze nivelele de excitație nuclee de proprietăți într-o excitație bandă îngustă de energie din energia de legare de neutroni în nucleul 5-8 MeV neutroni lent. sunt importante studii structurale ale cristalelor folosind difracția neutronilor termici pentru fizica stării solide. Studii de imprastiere inelastica randamentului termic și a neutronilor informații rece importante despre dinamica atomilor în solide și lichide și proprietăți moleculare (vezi. Neutron).

. Lit: J. Blatt V. Weisskopf, Fizică Teoretică Nucleară, tradus din limba engleză, Moscova, 1954;. Feld B. T. Neutron fizică, în cartea: Experimental de Fizică Nucleară, editată de E. Segre, tradus din limba engleză, t 2, M. 1955. de cercetare Hughes D. neutronilor pe cazane nucleare, traducere din limba engleză, Moscova, 1954; sale în același neutronice secțiuni transversale eficiente, traducere din limba engleză, M. 1959; Vlasov N. A. Neutronii, 2nd ed. M. 1971 Gurevich I. Tarasov LV fizica neutronilor de energii joase, M. 1965.