Neutronii fiind particule neutre electric nu experiență Ku repulsiei Coulomb și, prin urmare, pătrunde cu ușurință miezul și poate cauza o varietate de transformări nucleare. Reacțiile nucleare induse de neutroni, nu numai că a jucat un rol major în dezvoltarea fizicii nucleare, dar, de asemenea, a condus la dezvoltarea reactoarelor nucleare (a se vedea. § 267).
O scurtă istorie a descoperirii neutronului este. fizicienii germani Bothe (1891 - 1957) și H. Becker în 1930 iradiindu o serie de elemente, cum ar fi beriliu nucleu-particule, am descoperit apariția radiațiilor este capacitatea foarte mare penetrante. Deoarece puternic penetrantul poate fi numai particulele neutre, sa sugerat că radiația detectată - rigide de la aproximativ razelor y 7 energie MeV (energia se calculează prin absorbanță). Mai multe experimente (Irene si Frederic Joliot-Curie, 1931) au arătat că radiația observată care interacționează cu compuși vodoro-dosoderzhaschimi, de exemplu, parafină, stampare protoni ruleaza aproximativ 26 de cm. Calculele au indicat că pentru protoni se execută cu o astfel putative Quanta trebuie să fi fost fantastic pentru acele vremuri în loc de 50 MeV, estimat la 7 MeV!
Încercarea de a găsi o explicație pentru experimentele descrise, fizicianul britanic J. Chadwick (1891 - 1974) a sugerat (1932), și, ulterior, a demonstrat că noua radiații penetrante nu este cuante, iar fluxul de particule neutre grele numite neutroni le. Astfel, neutronii au fost detectate în următoarea reacție nucleară:
Această reacție nu este numai ceea ce conduce la ejectarea neutroni nuclee (de exemplu, neutroni produși în reacție și).
Reacțiile nucleare caractere induse de neutroni depinde de viteza lor (energie). În funcție de energia neutronilor este împărțită convențional în două grupe: lent și rapid. FIELD regiune energie neutron lent include ultrarece (cu energii de până la 10 -7 eV), foarte rece (10 -7 - 10 -4 eV), rece (10 -4 - 10 -3 eV), căldură (10 -3 - 0,5 eV) și rezonanța (0.5-10 april eV) neutroni. Al doilea grup poate include rapid (10 4 -10 8 eV), de înaltă energie (10 8 - 10 10 eV) și relativistă (³ 10 octombrie eV) neutroni.
neutronii lenți posibile prin trecerea lor printr-un atom de hidrogen care conține substanță (de exemplu, parafină, apă). Trecând prin astfel de materiale, neutroni rapizi sunt împrăștiate la nucleele și sunt încetinite, atâta timp cât energia lor devine egală, de exemplu, atomii termice substanță retarder energie de mișcare, m. E. Aproximativ egal cu kT.
neutronii lenți eficace pentru excitarea reacțiilor nucleare, atâta timp acestea sunt relativ aproape de un nucleu atomic. Datorită acestei probabilitatea de a captura neutronilor de către nucleul devine destul de mare. Cu toate acestea, energia neutronilor lente este mic, deoarece acestea nu pot provoca, de exemplu, împrăștierea inelastică. Pentru neutron lent împrăștierea elastică caracteristică pe nuclee (tipul de reacție (n. N)) și captarea radiației (tipul de reacție (n.)). Reacția rezultatelor (N.) În formarea unui nou izotop materie primă:
Adesea rezultat (n.) Formata -reaction izotopi radioactivi artificiali, care dau, de obicei degradare. De exemplu, reacția
radioizotop format. în curs de degradare, pentru a forma un izotop stabil de sulf:
Sub influența neutronii lenți prin anumite nuclee sunt observate, de asemenea, reacții de captare de neutroni pulmonare cu emisia de particule încărcate - protoni și particule (cu neutroni termici):
(Folosit pentru detecția neutronilor) sau
(Folosit pentru prepararea tritiului în special în explozie termonucleară; vezi § 268.).
Reacțiile de tip (p. P) și (n). M. E. Reacția a forma particule încărcate apar, mai ales sub influența neutroni rapizi, ca și în cazul energiei atomice de neutroni lente este insuficient pentru a depăși bariera de potențial pentru a scăpa de protoni și particule. Aceste reacții, precum și reacțiile de captare radiative conduc adesea la nucleele de formare a activa.
Pentru neutroni rapizi observat inelastică le-au împrăștiat comise pentru. schemă
în care îndepărtarea de la neutronul de bază este desemnat ca, deoarece nu este neutronului care a pătruns în miez; Ea are o energie de mai puțină energie. și rămâne după un nucleu de neutroni este într-o stare excitată (indicată printr-un asterisc), astfel încât tranziția la starea normală este însoțită de emisia unei cuante.
Când neutronii de energie 10 MeV atinge valori devin posibile tipul de reacție (n. 2n). De exemplu, reacția
format izotop -active. suferă descompunere prin schema