Бързи неутрони бавни неутрони - неутронно взаимодействие с веществото
бързи неутрони
В ядрени реакции, се образуват, като правило, бързи неутрони (с енергия 0,1-1MeV). Бързи неутрони от сблъсъци с ядра губят енергия в големи парчета, тя отнема много, най-вече в възбуждане на ядрата, или разделяне. В резултат на неутронна енергия става по-малко от енергията минималната възбуждане (десетки KeV до няколко MeV, в зависимост от свойствата на ядрото). След това, ядрото на неутронно разсейване става еластична, т.е. неутронна потребление на енергия на ядро процент съобщение, без да променя своето вътрешно състояние. В един еластичен сблъсък, неутрона губи средната фракция на енергия, равна на 2A / (А + 1) 2, където А - масово число на целевата ядрото. Този дял е ниска за тежки ядра (1/100 за олово) и голям за леки ядра (1/7 до 1/2 от въглерод и водород). Ето защо, най-леки ядра на неутрони забавят много по-бързо, отколкото тежък.
Общото напречно сечение на бързи неутрони взаимодействат с ядрата е сумата на напречните сечения на нееластично разсейване и дифракционна дисперсия напречно сечение:
при което - де Broglie дължина на вълната на неутрони, р - скорост на неутроните инцидента.
Ние очакваме, радиусът на ядрото:
Показано е експериментално, че радиусът на ядрото зависи от маса номер:
За леки ядра
бавните неутрони
бавни неутрони в енергия ядрен близо до нула. Ето защо, те не могат да причинят нееластично разсейване и други ендотермични процеси. В действителност, например, при първите ядра развълнувани ниво обикновено има енергия от порядъка на десетки КЕВ, а често и повече. Ясно е, че с неутронни източници под 10 КЕВ разпръсне възбуждане на ядрото не може. Така бавни неутрони са възможни само еластично разсейване с ядра и екзотермична реакция. Най-разнообразни (работи на всяко ядро, с изключение на и) екзотермична неутронна ядрена реакция е излъчващ залавяне.
Напречното сечение на разсейването на бавни неутрони.
Напречното сечение на улавяне на бавни неутрони в региона на резонанс е описано от Breit-Уигнър
при което - нивото на енергия, Т - ширината нивото на съединение ядро, Gn / G и Gg / T - преход вероятност ядрото в основно състояние с емисия на неутрони или грам-лъчи.
Факторът на въртене представлява вероятността от 2J + 1 състояния на съединение ядро с центрофугиране и взаимодействие с бавни неутрони с L = 0 и завъртане SN = S и целевата ядро с въртене I:
При ниски неутронни източници (1.11), следва, че <<и
Бавните неутрони и по-специално, топлина са от съществено значение за експлоатацията на ядрените реактори. Големи потоци на топлинни неутрони в ядрени реактори са широко използвани за производство на радиоактивни изотопи. Изследвания на нееластично разсейване на термична и студена добив неутрони важна информация за динамиката на атома в твърди вещества и течности и свойства на молекули. Улавяне напречно сечение на студени неутрони от много голяма, тъй като силно се прояви вълновите свойства (де Broglie дължина на вълната по-голяма от interatomic разстояния).
Топлина и студ неутрони очевидно не се възбуждат ядрата и дори отделни атоми. Дори бавните неутрони имат енергия достатъчно, за да възбуди акустични вибрации кванти решетъчни - фотони.