Neutronii interacționează cu electronii și nucleele. Neutronii interacționează cu un electron deoarece au proprietăți magnetice. Dar această interacțiune este nesemnificativă și nu semnificativă.
O mare importanță este interacțiunea neutronului cu nucleul materiei. Această interacțiune se datorează prezenței forțelor nucleare.
Forțele nucleare nu sunt de natură electrică. Ei acționează la o distanță mai mică de 10-13 cm. Sunt mult mai mari decât magnitudinea decât repulsia Coulomb. Forțele nucleare nu sunt centrale; nu poate fi descrisă printr-o funcție de distanță simplă.
Interacțiunea neutronilor cu materia se manifestă în coliziunea neutronilor cu nuclee atomice, care se termină pentru un neutron fie printr-o abatere în câmpul de acțiune al forțelor nucleare din direcția inițială, fie prin absorbția de neutroni de către nucleu. După absorbție se formează un nucleu compus. Energia eliberată după absorbția de neutroni este egală cu energia de legare a neutronilor (adică datorită unui defect de masă). Și, de asemenea, plus energia cinematică adusă de un neutron, conduce nucleul atomic într-o stare excitată.
După emisia unui miez final compozit cu neutroni pot fi localizate atât în neexcitat și excitat. În cazul împrăștierii elastice neașteptate, distanta inelastica excitata. Difuzarea inelastică nu este posibilă pentru nici o energie neutronică. Și numai la așa ceva, care corespunde energiei excitației, care transformă energia de excitație a nucleului compus la nivelul cel mai de jos. (Nivelurile de poziție depinde de masa energiei nuclee niveluri mai mici - de ordinul zecimilor de 1 MeV, pentru lumina - de ordinul 1 MeV și mai mari) Prin urmare, împrăștierea inelastică de neutroni cu nuclee grele observate la energii cu neutroni la câteva sute de kilowați de energie electrică, și în plămâni - la energii mai mari de 1 MeV . Energia medie a neutronilor emise în fisiune este de 2 MeV.
Pentru utilizarea eficientă a prezentului. reactorilor nucleari, energia lor ar trebui redusă ca urmare a unei coliziuni cu nucleele atomice ale retardatorului, deoarece reactoarele ușoare sunt utilizate ca moderatori în reactoare, procesul de încetinire a neutronilor se datorează în principal împrăștierii lor elastice pe nucleele moderatorului. De exemplu, neutronii cu o energie mai mică de 4,5 MeV la carbon au doar o dispersie elastică; cel mai mic nivel de excitare a nucleului de carbon este ≈ 4,5 MeV. În împrăștierea a 0 n 1 de către nucleele simplu inelastice hidrogen, împrăștierea neutronilor cu hidrogen nu este observată, deoarece nucleul de hidrogen (proton) nu are stări excitate.
În plus față de împrăștierea în timpul interacțiunii 0 n 1 cu materia, 0 n 1 nuclei pot fi de asemenea absorbite.
Ca rezultat al absorbției, următoarele reacții: 1) (n, # 947;); 2) (n, p); 3) (n, £); 4) (n, f)
1) Exemplu de captură radioactivă:
92 U 238 ± 0 n 1 → 92 U 239 + # 947 și U 239 ca urmare a transformărilor radioactive trece în 94 Pu 239
2) Neutronul lovește protonul, dar rămâne în nucleu. Protonul de recul stropeste puternic substanta
3) De exemplu: 5 V 10 + 0 n 1 → 3 Li 7 + £ Utilizat în contoarele de neutroni din sistemul de comandă. reactor.
4) Reacția fisiunii. În centrul conceptului mecanismului de fisiune se află un model de cădere a nucleului atomic (cu nucleul atomic asemănător unei picături încărcate de lichid)
Când un neutron este absorbit, căderea nucleară se deformează și devine oscilantă. Dacă energia nucleului excitat este mică, atunci decăderea oscilațiilor și căderea nucleară își asumă forma sferică originală, iar energia excesivă este emisă sub forma # 947; - quanta, neutroni sau alte particule.
Dacă energia de excitație este mare, deformarea nucleului picăturii duce la un proces oscilator multiplu capabil să depășească tensiunea superficială. În acest caz, nucleul este împărțit, iar fragmentele sale zboară la viteză mare sub influența forțelor Coulomb. Fragmentele de fisiune care apar în timpul fisiunii sunt decelate în combustibilul nuclear, iar energia lor cinetică este transformată în energie termică, provocând încălzirea combustibilului.
Captarea unui neutron însoțit de fisiune este observată practic doar pentru cele mai grele nuclee. La m> 100, la orice energie 0 n 1, procesul de fisiune este posibil. Cu toate acestea, extinderea fragmentelor este puternic împiedicată de bariera potențială. Pentru ao depăși, nucleul trebuie să comunice energia energiei mari de legare a fragmentelor. Energia care trebuie raportată nucleului astfel încât să se poată separa se numește energia de activare.