нейтронные источники

НЕЙТРОННЫЕ ИСТОЧНИКИ - устройства для получения нейтронных пучков. Действие всех типов источников основано на использовании ядерных реакций, сопровождающихся вылетом нейтронов. H. и. характеризуются интенсивностью (число нейтронов в 1 с), энергетических и угловых распределениями, степенью поляризации нейтронов (см. Поляризованные нейтроны)и режимом испускания (непрерывным или импульсным).

Простейшие H. и. (радиоизотопные) содержат либо спонтанно делящиеся ядра (напр., ²⁵²Cf), либо однородную смесь порошков Be и a-активного нуклида (²⁵⁰Po, ²²⁶Ra, ²³⁹ Pu, ²⁴¹ Am), излучающую нейтроны в результате реакции ⁹Be + ⁴He = ¹²C + n. Макс. мощность таких H. и. (~ 10⁸ нейтрон/с) ограничена допустимой активностью радиоакт. препаратов. Достоинства радиоизотопных H. и. - малые габариты, портативность и стабильность (хотя мощность источника плавно падает в соответствии с периодом полураспада радиоакт. нуклида). Их недостатки, кроме низкой мощности,- широкий энергетич. спектр нейтронов (0,1 - 12 МэВ) и высокий уровень сопровождающего g - излучения.

Более мощные H. и., испускающие 10 ⁷ - 10¹³ с^-1,- небольшие эл--статич. ускорители, в к-рых ядра дейтерия ²H, ускоренные до энергии ~ 200 кэВ, бомбардируют мишень, содержащую тритий ³H. В результате реакции ²H + ³H = ⁴He + n образуются практически моноэвергетич. нейтроны с энергией ~ 14 МэВ. Такие H. и. используются для нейтронного актива-ционного анализа, нейтронного каротажа, нейтронографии,

Еще более мощными H. и. являются исследовательские ядерные реакторы, испускающие 5·10¹⁶ c^-1Ha каждый МВт мощности реактора. Реактор как H. и. обычно характеризуется не полным кол-вом испускаемых нейтронов, а макс. плотностью N их потока (яркость) внутри активной зоны или замедлителя реактора. В исследовательских реакторах N достигает 10¹⁵ с^-1 с 1 см². Хотя в реакции деления ядер ср. энергия образующихся нейтронов ~ 2 МэВ, в результате замедления нейтронов в конструкц. элементах и замедлителе спектр нейтронов обычно сильно обогащён тепловыми нейтронами (максимум в области 0,06 эВ). Ещё большая яркость ~ 10¹⁷ с^-1 с 1 см² (в импульсе длительностью 100 мкс) достигается в импульсных реакторах.

Высокая плотность потока нейтронов получается также при использовании мощных электронных или протонных ускорителей (см. Нейтронный генератор).

В. И. Лущиков.

   <<      Предметный указатель      >>