Нужна помощь в написании работы?

Изотопные источники - устройства, в которых идут ядерные реакции с образованием нейтронов. При этом излучение, испускаемое радионуклидом (например, α-частицы) вступает в ядерную реакцию со специально подобранным веществом (например, бериллием), в результате которой образуются нейтроны.

Радионуклидные источники нейтронов (Таблица 2) выполняются на основе возбуждения в определенных химических элементах ядерных реакций типа (α,n) - поглощение альфа-частицы Þ испускание нейтрона, или (γ,n) - поглощение гамма-кванта Þ испускание нейтрона. Они представляют собой, как правило, однородную спрессованную смесь элемента-излучателя альфа-частиц или гамма-квантов и элемента-мишени, в котором возбуждается ядерная реакция. В качестве альфа-излучателей используются полоний, радий, плутоний, америций, кюрий, в качестве гамма-излучателей - сурьма, иттрий, радий, мезоторий. Элементы - мишени для альфа-излучателей - бериллий, бор, для гамма-излучателей - бериллий, дейтерий. Смесь элементов запаивается в ампулы из нержавеющей стали.

Наиболее известными ампульными источниками являются радиево-бериллиевый и полониево-бериллиевый. Полоний-210 - практически чистый альфа-излучатель. Распад полония сопровождается гамма-излучением слабой интенсивности. Основной недостаток - небольшой срок службы, определяемый периодом полураспада полония.

В калифорниевом нейтронном источнике используется спонтанная ядерная реакция с выбросом нейтрона из ядра, которая сопровождается сильным гамма-излучением. При каждом делении ядра выделяется четыре нейтрона. 1 г источника в секунду выделяет 2,4*1012 нейтронов, что соответствует нейтронному потоку среднего ядерного реактора.

Таблица 2. Радионуклидные источники нейтронов.

Состав

Название

Реакция

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Период полу-

распада, лет

Средняя

энергия, МэВ

Выход,

n/3.7 1010 Бк

210Po-Be

Полоний, бериллий

9Be(α,n)

0.39

4.3

1.8 106

239Pu-Be

Плутоний-239, бериллий

24360

4.5

2 106

238Pu-Be

Плутоний-238, бериллий

86.4

4.5

2.8 106

226Ra-Be

Радий, бериллий

1620

3.63

(1-1.7) 107

241Am-Be

Америций, бериллий

458

4.3

(2.1-2.5) 106

227Ac-Be

Актиний, бериллий

21.7

4.5

(1.7-2.5) 107

210Po-B

Полоний, бор

10B(α,n)

0.39

2.7

2 105

124Sb-Be

Сурьма, бериллий

9Be(γ,n)

0.17

0.024

2 105

88Y-Be

Иттрий, бериллий

0.29

0.158

105

MsTh-Be

Мезоторий, бериллий

6.7

0.827

3.5 104

226Ra-Be

Радий, бериллий

1620

0.1

3 104

88Y-D

Иттрий, дейтерий

D(γ,n)

0.29

0.31

0.3 104

MsTh-D

Мезоторий, дейтерий

6.7

0.197

9.5 104

226Ra-D

Радий, дейтерий

1620

0.12

103

252Cf

Калифорний

252Cf(n)

2.55

1.9

1.4 1011

Даже такое невидимое глазом количество, как 1 мкг 252Cf, дает более 2 миллионов нейтронов в секунду. Поэтому 252Cf в последнее время используют в медицине в качестве точечного источника нейтронов с большой плотностью потока для локальной обработки злокачественных опухолей.

Изотопный источник 252Сf обладает следующими преимуществами: постоянство величины потока (не требуется мониторинг); длительный ресурс (более трех лет); сравнительно низкая стоимость (примерно 3000 долларов США) и “точечность” источника (его габариты малы по сравнению с геометрией облучения и измерения). Среди недостатков 252Сf ограничения по порогу реакции взаимодействия и по измерительным возможностям; радиационная опасность в эксплуатации (постоянно действующий излучатель) и необходимость мер радиационной защиты при хранении. Кроме того, 252Cf принадлежит к ядерным материалам, которые являются федеральной собственностью, стратегически значимы в проблеме ядерного нераспространения и, следовательно, требуют особых мер государственного учета, контроля и физической защиты.

Во многих случаях калифорний может теперь заменить атомный реактор, например для таких специальных аналитических исследований, как нейтронная радиография или активационный анализ. С помощью нейтронной радиографии просвечиваются детали самолетов, части реакторов, изделия самого различного профиля. Повреждения, которые обычно невозможно обнаружить, теперь легко находят. Для этой цели в СССР и США разработана транспортабельная нейтронная камера с 252Cf в качестве источника излучения. Она позволяет вести работу вне зависимости от стационарного атомного реактора. В борьбе с преступностью в США такая нейтронная камера показала свой превосходный "нюх". Таблетки ЛСД и марихуана,  спрятанные в патронных гильзах, были сразу обнаружены. С помощью рентгеновских лучей контрабандные наркотики найти не удавалось.

В настоящее время нейтронные источники всё шире применяются для решения проблемы противодействия незаконному обороту взрывчатых, химических, биологических и других опасных веществ, как составляющая часть борьбы с терроризмом и преступностью.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Поделись с друзьями