23
используют полониево-бериллиевый источник нейтронов. В смеси полония –
210 и бериллия – 9 происходит превращение, которое мы уже писали один раз:
5МэВ He
Pb
Po
4
2
206
82
210
84
+ + →
.
α-частицы с энергией 5 МэВ проникают в ядра бериллия и дают нейтроны:
4МэВ n C He
Be
1
1
0 6
12
6 2
4
4 5
9
4
+ + → +
.
Средняя энергия нейтронов ≈ 4 Мэв. Нейтроны не имеют заряда. Поэтому
для них не существует кулоновского отталкивания. Они свободно могут подой-
ти к ядру вплотную и взаимодействуют с ним ядерными силами. Итальянский
физик Ферми первым догадался, что для создания искусственных радиоактив-
ных ядер удобнее всего использовать нейтроны (1934 г.).
Мы уже рассматривали распад радиоактивного серебра
Ag
108
47
. Как оно было
получено? Естественное серебро состоит из смеси двух изотопов:
Ag
107
47
и
Ag
109
47
,
примерно в равных количествах (хотя атомный вес природного серебра близок
к 108, но на самом деле такого стабильного изотопа с
А
= 108 в естественной
смеси нет). При облучении серебра нейтронами идет реакция захвата нейтронов
с образованием радиоактивных ядер:
60
106
46
61
108
47
1
1
0 60
107
47
Cd
Ag
Ag
→ →+
β
n
(Т
1/2
= 2,5 мин)
(и аналогичная реакция
Cd
Ag
Ag
110
110
109
→ →+
n
, Т
1/2
= 2,5 с).
Этот процесс называется активацией серебра нейтронами. Если облучить
серебро нейтронами, а затем его подвести к счетчику, то даже на слух можно
определить, что сначала спадание скорости счета идет очень быстро. Это рас-
падение
Ag
110
с периодом полураспада 25 с, потом скорость спадания частоты
импульсов существенно уменьшается. Это идет распад
108
Ag с периодом полу-
распада 2,5 мин.
Нейтронно-активационный анализ широко применяется в геологии. В
скважину опускают (Ро – Ве) – источник нейтронов, в окружающем грунте об-
разуются при захвате нейтронов радиоактивные изотопы разных элементов.
Образцы грунта вытаскивают наверх и, измеряя энергию и интенсивность ра-
диоактивного излучения грунта, сразу определяют химический состав грунта в
глубине.
Вероятность захвата нейтронов разными элементами разная. Наиболее
охотно захватывают нейтроны кадмий и бор. Борный счетчик нейтронов устро-
ен так: при попадании нейтронов в бор идет реакция
6
12
6
β
7
12
5 1
1
0 6
11
5
С
В
В
→ →+
n
( Т
1/2
= 2∙10
-2
с),
затем счетчик считает β
-
-электроны от
12
В. Чем больше электронов, тем
больше попало в счетчик нейтронов. Свойство кадмия захватывать нейтроны
используется в ядерной энергетике. Кадмиевые стержни вводят в ядерный ре-
актор, они поглощают нейтроны, ход цепной реакции замедляется. Таким обра-
зом, реакция становится управляемой: скорость реакции определяется степенью
погружения кадмиевых стержней в реактор.
