Випром?нювання нейтрон?в
? це спос?б
рад?оактивного розпаду
, при якому один або к?лька
нейтрон?в
викидаються з
ядра
. Це в?дбува?ться в нукл?дах з найб?льшим вм?стом нейтрон?в/деф?цитом протон?в, а також у збуджених станах ?нших
нукл?д?в
, як-от
випром?нювання фотонейтрон?в
? бета-опосередковане випром?нювання нейтрон?в ?з затримкою. Оск?льки в результат? цього процесу втрача?ться лише нейтрон, к?льк?сть
протон?в
залиша?ться незм?нною, ? атом ста? не атомом ?ншого елемента, а ?ншим
?зотопом
того самого елемента.
Нейтрони також утворюються при
спонтанному
та
вимушеному под?л?
деяких важких нукл?д?в.
Спонтанне випром?нювання нейтрон?в
[
ред.
|
ред. код
]
Як насл?док
принципу виключення Паул?
, ядра з надлишком протон?в або нейтрон?в мають вищу середню енерг?ю на нуклон. Ядра з достатн?м надлишком нейтрон?в мають б?льшу енерг?ю, н?ж комб?нац?я в?льного нейтрона ? ядра з одним нейтроном менше, ? тому можуть розпадатися шляхом випром?нювання нейтрон?в. Ядра, як? можуть розпадатися в результат? цього процесу, описуються як так?, що лежать за
л?н??ю скидання нейтрона
[en]
.
Двома прикладами ?зотоп?в, як? випускають нейтрони, ?
берил?й-13
(розпада?ться до
берил?ю-12
?з середн?м часом життя
2.7
×
10
?21
с
) ?
гел?й-5
(
гел?й-4
,
7
×
10
?22
с
).
[1]
У таблицях режим?в ядерного розпаду випром?нювання нейтрон?в прийнято позначати абрев?атурою
n
.
Подв?йне випром?нювання нейтрон?в
[
ред.
|
ред. код
]
Деяк? ?зотопи, багат? нейтронами, розпадаються шляхом випром?нювання двох або б?льше нейтрон?в. Наприклад, водень-5 ? гел?й-10 розпадаються за рахунок випром?нювання двох нейтрон?в, водень-6 за рахунок випром?нювання 3 або 4 нейтрон?в, а водень-7 за рахунок випром?нювання 4 нейтрон?в.
Випром?нювання фотонейтрон?в
[
ред.
|
ред. код
]
Гамма-випром?нюванням
можна змусити деяк? нукл?ди викинути нейтрон. Одним ?з таких нукл?д?в ?
9
Be
; його
фотодез?нтеграц?я
ма? важливе значення в ядерн?й астроф?зиц?, пов'язане з великою к?льк?стю берил?ю та насл?дками нестаб?льност?
8
Be
. Це також робить цей ?зотоп корисним як джерело нейтрон?в у ядерних реакторах.
[2]
В?домо, що ?нший нукл?д,
181
Ta
[en]
, також легко фоторозпада?ться. Вважа?ться, що цей процес в?дпов?дальний за створення
180m
Ta
[en]
, ?диного первинного
ядерного ?зомеру
та найр?дк?сн?шого
первинного нукл?да
.
[3]
Бета-опосередковане випром?нювання нейтрон?в ?з затримкою
[
ред.
|
ред. код
]
Випром?нювання нейтрон?в зазвичай в?дбува?ться в?д ядер, як? перебувають у збудженому стан?, наприклад збудженого
17
O*, що утворю?ться в результат? бета-розпаду
17
N. Сам процес випром?нювання нейтрон?в контролю?ться
сильною вза?мод??ю
, тому в?дбува?ться надзвичайно швидко, ?нод? його називають ≪
майже митт?вим
≫. Цей процес дозволя? нестаб?льним атомам стати б?льш стаб?льними. Викид нейтрона може бути продуктом руху багатьох нуклон?в, але в к?нцевому п?дсумку це опосередкову?ться в?дштовхуванням сильно? вза?мод??, яка ?сну? на надзвичайно малих в?дстанях м?ж нуклонами.
Зап?зн?л? нейтрони в управл?нн? реактором
[
ред.
|
ред. код
]
Б?льш?сть випром?нювання нейтрон?в за межами швидкого утворення нейтрон?в, пов'язаного з под?лом (вимушеним або спонтанним), в?дбува?ться в?д нейтронно-важких ?зотоп?в, як? утворюються як
продукти под?лу
[en]
. Ц? нейтрони ?нод? випром?нюються ?з затримкою, що дало ?м назву
зап?зн?лих нейтрон?в
, але фактична затримка в ?х утворенн? ? це затримка в оч?куванн?
бета-розпаду
продукт?в под?лу, щоб утворити ядра-попередники у збудженому стан?, як? негайно п?ддаються митт?вому випром?нюванню нейтрон?в. Таким чином, затримка випром?нювання нейтрон?в пов'язана не з процесом утворення нейтрон?в, а скор?ше з бета-розпадом, який ? попередником, який контролю?ться
слабкою вза?мод??ю
, ?, отже, вимага? набагато б?льшого часу. Пер?од нап?врозпаду для попередник?в рад?о?зотоп?в ?з зап?зн?лими нейтронами зазвичай становить в?д часток секунди до десятк?в секунд.
Тим не менш, зап?зн?л? нейтрони, що випром?нюються багатими нейтронами продуктами под?лу, допомагають керувати
ядерними реакторами
, змушуючи
реактивн?сть
зм?нюватися набагато пов?льн?ше, н?ж це було б, якби нею керували лише митт?в? нейтрони. Приблизно 0,65 % нейтрон?в вив?льня?ться п?д час
ядерно? ланцюгово? реакц??
?з затримкою через механ?зм випром?нювання нейтрон?в, ? саме ця частка нейтрон?в дозволя? керувати ядерним реактором у часових масштабах людсько? реакц??, не переходячи до стану
митт?во? критичност?
, ? розгону з розплавленням.
Випром?нювання нейтрон?в при д?ленн?
[
ред.
|
ред. код
]
Синон?мом такого випром?нювання нейтрон?в ? утворення
митт?вих нейтрон?в
типу, який, як в?домо, в?дбува?ться одночасно з вимушеним
под?лом ядер
. Вимушений под?л в?дбува?ться лише тод?, коли ядро бомбарду?ться нейтронами, гамма-променями чи ?ншими нос?ями енерг??. Багато важких ?зотоп?в, особливо
кал?форн?й-252
[en]
, також випускають митт?в? нейтрони серед продукт?в
спонтанного под?лу
.
Спонтанне под?л в?дбува?ться, коли ядро розпада?ться на два (?нод?
три
[en]
) менших ядра ?, як правило, на один або б?льше нейтрон?в.
- ↑
Neutron Emission
(webpage)
. Процитовано 30 жовтня 2014
.
- ↑
Odsuren, M.; Kat?, K.; Kikuchi, Y.; Aikawa, M.; Myo, T. (2014).
A resonance problem on the low-lying resonant state in the 9Be system
(PDF)
.
Journal of Physics: Conference Series
.
569
(1): 012072.
Bibcode
:
2014JPhCS.569a2072O
.
doi
:
10.1088/1742-6596/569/1/012072
.
- ↑
Utsonomiya, H.; Akimune, H.; Goko, S.; Yamagata, T.; Ohta, M.; Ohgaki, H.; Toyokawa, H.; Sumiyoshi, K.; Lui, Y.-W. (2002). Photoneutron Cross Sections for Nuclear Astrophysics.
Journal of Nuclear Science and Technology
. Supplement 2: 542?545.
doi
:
10.1080/00223131.2002.10875158
.