Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Изотопы: свойства, получение, применение Том 1 - Баранов В.Ю.

Баранов В.Ю. Изотопы: свойства, получение, применение Том 1 — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 600 c.
ISBN 5-9221-0522-1
Скачать (прямая ссылка): izotopisvoystvapolucheniyaprimenenie2005.djvu
Предыдущая << 1 .. 232 233 234 235 236 237 < 238 > 239 240 241 242 243 244 .. 291 >> Следующая


Так для накопления радионуклидов нейтронное сечения образования которых мало, используются облучательные места с максимальной плотностью
506

Гл. 9. Реакторные методы накопления радионуклидов

потока нейтронов, например, нейтронная ловушка реактора, для накопления радионуклидов, образующихся по пороговым ядерным реакциям на быстрых нейтронах, используются места, находящиеся непосредственно в активной зоне реактора, где плотность потока быстрых нейтронов максимальна.

Для иллюстрации на рис. 9.1.5 приведена зависимость удельной активности 192Ir от времени облучения в местах с различной плотностью потока

тепловых нейтронов. Видно, что вариацией параметров облучения можно достичь требуемого накопления к заданному времени.

К преимуществам реакторного способа накопления радионуклидов следует отнести возможность накопления значительных (до нескольких килокюри) количеств целевого радионуклида. Эта возможность определяется как большой массой облучаемых мишеней (одновременно могут облучаться килограммовые количества стартового материала), так и доступностью облучательных устройств с высокой плотностью нейтронного потока. Недостатком реакторного метода является ограниченное число направлений возможных ядерных реакций (см. рис. 9.1.1) и, следовательно, ограниченная номенклатура накапливаемых радионуклидов (как правило, лишь нейтронноизбыточных). Кроме того, при облучении в реакторе в мишени, наряду с целевым радионуклидом, одновременно образуются нежелательные радиоактивные и стабильные примеси. Вместе с тем, в реакторе могут быть реализованы некоторые пороговые ядерные реакции (например — 89Y (n, р) 89Sr), при помощи которых после радиохимического отделения стартового химического элемента получается целевой радионуклид, практически не содержащий других нуклидов. Такие препараты называются безносительными, а их удельная активность в этом случае близка к теоретической.

9.1.1. Накопление изотопов трансурановых элементов. Исключительное место среди радионуклидов занимают изотопы трансурановых (находящихся в Периодической таблице элементов за последним природным элементом — ураном) элементов, т. е. нуклиды, получить которые можно только искусственным путём. Возможность практического использования изотопов ТУЭ в качестве источников 7-, а- и нейтронного излучения, применяемых в различных областях промышленности, медицины и научных исследований, определила необходимость разработки специальных методов масштабного накопления таких изотопов. Особое место среди изотопов ТУЭ занимает 252Cf. Радионуклид 252Cf распадается по механизму а-распа-да (96,3%) и спонтанного деления (3,1%) [3].

Время облучения, сут

Рис. 9.1.5. Зависимость удельной активности 192Ir от времени облучения и плотности потока тепловых нейтронов
9.1. Методы, основанные на поглощении нейтронов

507

Таблица 9.1.1. Характеристики распада калифорния-252

Параметр а-распад Спонтанное деление
Удельная активность, Бк/г (Ки/г) 1,92 • IO13 (519,4) 6,14- IO11 (16,6)
Период полураспада, лет 2,73 85,3
Тепло радиоактивного распада, Вт/г 18,3 19,7

Нейтронное излучение 252Cf определяется нейтронами спонтанного деления. Один акт спонтанного деления сопровождается испусканием 3,76 нейтронов со средней энергией 2,3 МэВ.

Удельный поток нейтронов в угол Att равен 2,34- IO12 с-1 г-1. Именно столь значительный поток нейтронов спонтанного деления 252Cf определил практический интерес к этому нуклиду, как к компактному и мощному источнику. Главная область практического использования 252Cf — изготовление высокоинтенсивных малогабаритных источников нейтронов. Как правило, на практике применяются источники с потоком нейтронов IO6-IO10 с-1, содержание калифорния в них, соответственно, составляет от единиц микрограммов до десятков миллиграммов.

До настоящего времени единственным способом получения ТПЭ в практически значимых количествах является последовательный нейтронный захват. Этот процесс осуществляют в ядерных реакторах при облучении специальных мишеней. Схема ядерных превращений от плутония до калифорния при облучении нейтронами представлена на рис. 9.1.6.

Захватывая нейтрон по реакции (п,7), ядро-мишень (в данном случае — изотопы плутония) увеличивает свою атомную массу на единицу, превращаясь в следующий изотоп того же элемента. Так продолжается до тех пор, пока очередь не дойдёт до такого изотопа, избыточное количество нейтронов в ядре которого определит энергетическую необходимость ядерного превращения путём /3-распада. При этом избыточный нейтрон превращается в протон и заряд ядра увеличивается на единицу — исходный химический элемент превращается в следующий. Это упрощённое описание даёт общее представление о схеме образования новых химических элементов при нейтронном облучении. В действительности ядерные характеристики изотопов ТУЭ определяют более широкую палитру конкурирующих ядерных превращений, среди которых можно назвать электронный захват (превращение протона ядра в нейтрон), различные изомерные переходы, а также характерные только для тяжёлых ядер а-распад и спонтанное деление. Важно отметить, что для того, чтобы пройти путь от 238Pu до 252Cf, необходимо осуществить последовательность ядерных реакций, которая должна включать 14 нейтронных захватов. Чтобы провести этот процесс в разумное время и при этом накопить весовое количество целевых радионуклидов, необходимо обеспечить очень высокую плотность потока нейтронов в объёме облучаемого материала. Значения тепловых сечений и резонансных интегралов некоторых изотопов ТПЭ [4] приведены в табл. 9.1.2.
Предыдущая << 1 .. 232 233 234 235 236 237 < 238 > 239 240 241 242 243 244 .. 291 >> Следующая