title-icon
Яндекс.Метрика
» » Ионизирующие излучения и потоки частиц

Ионизирующие излучения и потоки частиц

К непосредственно ионизирующим следует относить заряженные частицы, образующиеся в результате радиоактивного распада или ядерных реакций (?-, ?+, ?--частицы, протоны, электроны внутренней конверсии). К группе косвенно ионизирующих излучений, которые при взаимодействии со средой создают вторичные ионизирующие излучения, относят фотонное излучение (?-кванты, рентгеновские кванты) и нейтроны.
Сущность явлений, происходящих при самопроизвольном радиоактивном распаде, рассмотрена ранее.
Потоки элементарных частиц и фотонов, помимо самопроизвольного радиоактивного распада, возникают также в результате ядерных реакций.
Ядерная реакция - это превращение атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами или излучениями (высокоэнергетичные ?-кванты) либо друг с другом.
В результате ядерной реакции происходит изменение состава ядра и его структуры. Ядерные реакции сопровождаются энергетическими превращениями. Они могут протекать как с выделением, так и с поглощением энергии. Символическая запись реакции такова:
X+a?Y+b; или Х(а, b)Y; или (а, b),

где X и Y - исходные и конечные ядра; а и b - бомбардирующая и испускаемая (или испускаемые) в ядерной реакции частицы.
По характеру происходящих ядерных превращений ядерные реакции подразделяют на:
- реакции с испусканием нейтронов (n);
- реакции с испусканием заряженных частиц (?, ?, р);
- реакции захвата (ядро не испускает никаких частиц, а переход в основное состояние происходит за счёт испускания одного или нескольких ?-квантов).
Длина пробега ионизирующих излучений в веществе различна. В среднем соотношение длин пробега таково: l? : l? : ly = 1 : 100 : 10 000.
При различных энергиях излучений в различных веществах эти соотношения существенно меняются. Это иллюстрируется на примере пробега частиц и фотонов в алюминии (табл. 6.3).
Поскольку нейтроны не имеют заряда, они легко проникают в любые ядра.
В свободном состоянии нейтроны существуют недолго. Они или распадаются с периодом полураспада 11,77 мин, или захватываются ядрами.

Быстрые нейтроны получают реже за счёт фотонейтронных реакций (?, n), а чаще - за счёт реакций (?, n) и с использованием трансурановых изотопов.
Для получения медленных и тепловых нейтронов источник окружают слоем замедлителя из парафина, графита или воды. Быстрые нейтроны при соударениях с атомными ядрами теряют энергию. После нескольких столкновений энергия становится ниже энергии возбуждения, после чего нейтроны рассеиваются без изменения внутреннего состояния ядра, то есть упруго. При одном упругом соударении нейтрон теряет долю энергии, равную 2А/(А+1)2, где А -массовое число ядра-мишени (замедлителя). Эта доля мала для тяжёлых ядер (10в-2 для Pb) и велика для лёгких (1/7 для С, 1/2 для Н). Поэтому в лёгких ядрах нейтрон замедляется гораздо быстрее. В процессе замедления образуются тепловые нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии со средой, в которой происходит замедление.

title-icon Подобные новости