Какие еще источники нейтронов существуют, кроме полоний-бериллиевого источника, который, как я предполагаю, является радиоактивным? Я имею в виду метод получения свободных нейтронов совершенно безопасным для человека способом.
ОТВЕТ
Полоний-бериллиевые источники используют реакцию (α,n) и исторически являются первыми искусственными источниками нейтронов. Американско-литиевые или американско-бериллиевые источники работают по аналогичному принципу. Конечно, это не единственный метод получения нейтронов.
Популярным источником нейтронов являются изотопы, которые подвергаются спонтанному делению. На практике чаще всего используется калифорний-252, 1 микрограмм которого испускает около 3 миллионов нейтронов в секунду. Другой метод заключается в использовании высокоэнергетического источника гамма-излучения, который, падая на специально подобранный материал (обычно бериллий или дейтерий), вызывает фотоядерную реакцию, в результате которой испускается нейтрон. Еще один метод заключается в использовании ускоренных легких ионов (водорода, гелия) и ядерных реакций с материалами с низким атомным номером. Описанные выше небольшие источники нейтронов широко используются, например, в исследованиях материалов или геологической разведке.
В более крупных масштабах для получения нейтронов используются несколько иные методы. Во-первых, в активной зоне ядерных реакторов присутствуют большие потоки нейтронов. Специальные исследовательские реакторы строятся для производства нейтронов, а не электроэнергии. Самые высокие достигнутые потоки нейтронов составляют около 10<sup>15</sup> нейтронов в секунду на квадратный сантиметр. Второй метод заключается в использовании реакции синтеза, при которой тяжелые ядра (например, вольфрама или ртути) бомбардируются протонами очень высокой энергии и в результате столкновений испускают нейтроны.
Безопасного метода получения нейтронов не существует, прежде всего потому, что нейтроны сами по себе являются ионизирующими частицами. Как частицы без электрического заряда, они характеризуются высокой проницаемостью. Это и другие их характеристики (например, склонность к упругому рассеянию) делают нейтронное излучение гораздо более опасным биологически, чем, например, гамма-излучение, при одинаковой энергии остающееся в теле живых существ.
Комментарии
Отправить комментарий