Нейтронный захват

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Ядерные процессы
Радиоактивный распад

Нуклеосинтез

Нейтро́нный захва́т — вид ядерной реакции, в которой ядро атома соединяется с нейтроном и образует более тяжёлое ядро:

(A, Z) + n → (A+1, Z) + γ.

Нейтрон может приблизиться к ядру даже при околонулевой кинетической энергии, так как является электрически нейтральным, в отличие от положительно заряженного протона, который может быть захвачен лишь при достаточно большой энергии, позволяющей преодолеть электростатическое отталкивание.

Дочернее ядро[править | править исходный текст]

В результате реакции захвата нейтрона образуется более тяжёлый изотоп того же элемента, как правило, в высоковозбуждённом состоянии. Возбуждение обычно снимается переходом ядра на основной уровень с излучением одного или нескольких гамма-квантов; у тяжёлых ядер возможно деление. Образовавшееся в результате нейтронного захвата ядро может быть как стабильным, так и радиоактивным. Активация материалов в результате нейтронного облучения (в частности, в ядерных реакторах) является значимым источником радиоактивных отходов. Захват нейтронов используется в нейтронно-активационном анализе: исследуемое вещество облучается нейтронами, после чего определяется количество радиоактивных ядер, образовавшихся в результате захвата, что даёт информацию о составе вещества.

Сечение захвата[править | править исходный текст]

Типичные сечения захвата теплового нейтрона ядрами составляют порядка 1 барна (близко к геометрическому поперечному сечению ядра), однако для некоторых нуклидов наблюдаются отклонения на несколько порядков в сторону как увеличения, так и уменьшения сечения захвата. Сечения захвата быстрых нейтронов значительно меньше; с ростом энергии сечение уменьшается обратно пропорционально скорости нейтрона.

Нуклеосинтез[править | править исходный текст]

Первичный нуклеосинтез[править | править исходный текст]

В течение первых нескольких минут после Большого взрыва все нейтроны, образовавшиеся в результате бариогенезиса, были либо захвачены протонами (с образованием дейтронов), либо распались. Измерения первичной распространённости лёгких элементов (дейтерия, гелия, лития) позволяют исследовать этот период ранней Вселенной.

Звёздный нуклеосинтез[править | править исходный текст]

Нейтронный захват очень важен для процесса нуклеосинтеза элементов тяжелее железа. Выделяют 2 вида захватов: быстрый r-процесс (проходящий при высокой плотности нейтронов, когда бета-радиоактивные ядра — продукты захвата не успевают распасться до момента следующего захвата нейтрона) и медленный s-процесс (в этом случае скорость захватов меньше скорости бета-распада).

Ссылки[править | править исходный текст]