Відмінності між версіями «Захоплення нейтронів»

нема опису редагування
(Застосування виділено в окремий розділ)
'''Нейтро́нне захо́плення''' ('''захо́плення нейтро́на''') — вид ядерної реакції, у якій [[ядро атома]] з'єднується з [[нейтрон]]ом і утворюється важче ядро: (A, Z) + n → (A+1, Z) + γ.
 
Нейтрон може наблизитися до ядра навіть маючи [[Кінетична енергія|кінетичну енергію]], близьку до нуля, оскільки він електрично нейтральний і на нього не діють сили електричного відштовхування (на відміну від позитивно зарядженого [[протон]]а, який може бути захоплений ядром лише в разі досить великої кінетичної енергії){{sfn|<ref name="Франк-Каменецкий, Хлопов|1986}}"/>.
 
== Дочірне ядро ==
У результаті реакції захоплення нейтрона утворюється важчий [[Ізотопи|ізотоп]] того ж елемента, як правило, у збудженому стані. Збудження зазвичай знімається випромінюванням одного або кількох [[гамма-квант]]ів з переходом ядра до основного стану{{sfn|<ref name="Франк-Каменецкий, Хлопов|1986}}"/>; у важких ядер можливий [[Поділ ядра|поділ]]. Утворене в результаті нейтронного захоплення ядро ​​може бути як стабільним, так і радіоактивним. [[Наведена радіоактивність]] внаслідок нейтронного опромінення (зокрема, в [[Ядерний реактор|ядерних реакторах]]) є значним джерелом радіоактивних відходів.
[[Файл:Переріз захоплення нейтронів ізотопами Gd157 та B10.png|міні||320пкс|Перетин захоплення нейтронів ізотопами <sup>157</sup>Gd та <sup>10</sup>B залежно від енергії нейтрона]]
 
== Перетин захоплення ==
Типові [[Поперечний переріз реакції|перетини захоплення]] теплового нейтрона ядрами становлять близько 1 [[барн]]а (що близько до геометричного поперечного перерізу ядра), однак для деяких [[нуклід]]ів спостерігаються відхилення на кілька порядків як у бік збільшення, так і зменшення перетину захоплення. Наприклад, для ядра [[бор]]у <sup>10</sup>B перетин захоплення [[Теплові нейтрони|теплових нейтронів]] становить 3840 барн, а найбільший переріз захоплення нейтронів — {{nobr|254сотні 000тисяч барн}} — має [[ізотоп]] [[Гадоліній|гадолінію]] <sup>157</sup>Gd<ref name="medradiologia_2009_3_p363">{{cite journal|url=http://medradiologia.kharkov.ua/assets/files/arch/2009/3/p363.pdf |title=Визначення вмісту та розподілу нейтронозахоплюючих агентів in vivo при нейтронозахоплюючій синовектомії |author=Ю.Б. Шевченко, В.Ф. Разбудей, Ж.С. Янч |journal=Український радіологічний журнал |year=2009 |volume=XVII |issue=3 |page=363—365}}</ref>. Перетин захоплення швидких нейтронів значно менший; зі зростанням енергії нейтрона перетин зменшується обернено пропорційно його швидкості. Однак досить часто трапляється, що для певних енергій нейтрона переріз захоплення нейтрона ядром має різко виражений максимум<ref name="ФРМ"/>.
 
== Застосування ==
Захоплення нейтронів застосовується в [[Нейтронно-активаційний аналіз|нейтронно-активаційному аналізі]]: досліджувана речовина опромінюється нейтронами, після чого {{Джерело?|визначається кількість радіоактивних ядер, які утворилися в результаті захоплення, що дає інформацію про склад речовини}}.
Перспективним методом лікування [[онкологія|онкологічних захворювань]] є доставка в [[Пухлина|пухлину]] стабільних ізотопів з великим перетином захоплення нейтрона (<sup>10</sup>B, <sup>157</sup>Gd), які після опромінення тепловими нейтронами перетворюються на радіоактивні ізотопи й руйнують клітини<ref name="Conference_2012"/>.
 
 
=== Зоряний нуклеосинтез ===
Нейтронне захоплення важливе для нуклеосинтезу елементів у зорях. Початковим елементом зазвичай є ізотоп [[Залізо|заліза]] <sup>56</sup>Fe. Виділяють 2 види процесів: повільний [[s-процес]], коли утворене радіоактивне ядро встигає розпастися, перш ніж буде захоплено наступний нейтрон, і швидкий [[r-процес]], коли утворені внаслідок захоплення нестабільні ядра встигають до розпаду захопити наступний нейтрон. Умови перебігу таких реакцій вивчає [[астрофізика]]{{sfn|<ref name="Франк-Каменецкий, Хлопов|1986}}"/>.
 
* '''r-процес''', або швидкий процес захоплення нейтронів,&nbsp;— процес утворення важчих ядер із легших шляхом послідовного захоплення нейтронів в ході реакцій{{sfn|<ref name="Франк-Каменецкий, Хлопов|1986}}"/>. Захоплення нейтронів триває доти, доки темп захоплення нейтронів вищий, ніж темп розпаду ізотопу. Потім ядро зазнає [[Бета-розпад|β-розпаду]], утворюється ядро наступного елемента й захоплення нейтронів триває далі{{Джерело?}}.
* '''s-процес''', або повільний процес захоплення нейтронів,&nbsp;— процес утворення важчих ядер із легших шляхом послідовного захоплення нейтронів під час якого нестабільні ядра розпадаються перш ніж приєднається наступний нейтрон<ref name="aes_465">{{А-Е-С|s-процес|465|s}}</ref>. Характерний час перебігу s-процесів набагато більший періоду β-розпаду, тому до них залучаються або стабільні ядра, або радіоактивні ядра, які мають дуже великі періоди напіврозпаду.
 
== Див. також ==
* [[p-процес]]&nbsp;— ядерна реакція захоплення протона важким ядром.
* [[Нейтронний гамма-каротаж]]
 
== Джерела ==
}}
</ref>
}}
 
<ref name="Франк-Каменецкий, Хлопов">
== Література ==
* {{публікація
| частина = Нейтронный захват
| частина посилання = http://www.astronet.ru/db/msg/1188500
| ref = Франк-Каменецкий, Хлопов
}}
</ref>
}}
 
 
{{^}}{{ядерні реакції}}