Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Радиоактивті ыдырау түрі
Type of radioactive decay
Нейтрондық эмиссия – ядродан бір немесе бірнеше нейтрон шығарылатын радиоактивті ыдырау түрі. Бұл процесс ең нейтронға толы/протонға жетіспейтін нуклидтерде, сондай-ақ фотонейтрондық эмиссия және бета-кешіктірілген нейтрондық эмиссия сияқты басқа нуклидтердің қозған күйлерінде жүзеге асады. Осы процесте тек нейтрон ғана жоғалады, сондықтан протондар саны өзгермейді және атом басқа элементке айналмай, сол элементтің басқа изотопына айналады. Нейтрондар кейбір ауыр нуклидтердің спонтанды және шақырылған бөлінуі кезінде де пайда болады.
Neutron emission is a mode of radioactive decay in which one or more neutrons are ejected from a nucleus. It occurs in the most neutron rich/proton deficient nuclides, and also from excited states of other nuclides as in photoneutron emission and beta delayed neutron emission. As only a neutron is lost by this process the number of protons remains unchanged, and an atom does not become an atom of a different element, but a different isotope of the same element. Neutrons are also produced in the spontaneous and induced fission of certain heavy nuclides.
Екілік нейтрондық эмиссия
Нейтронға бай кейбір изотоптар екі немесе одан көп нейтрон шығару арқылы ыдырайды. Мысалы, сутек-5 және гелий-10 екі нейтрон шығару арқылы, сутек-6 3 немесе 4 нейтрон шығару арқылы, ал сутек-7 4 нейтрон шығару арқылы ыдырайды.
Some neutron rich isotopes decay by the emission of two or more neutrons. For example, hydrogen 5 and helium 10 decay by the emission of two neutrons, hydrogen 6 by the emission of 3 or 4 neutrons, and hydrogen 7 by emission of 4 neutrons.
Фотонейтрондық эмиссия
Гамма сәулелену арқылы кейбір нуклидтерді нейтрон шығаруға итермелеуге болады. Мұндай нуклидтердің бірі 9Be; оның фотодизинтеграциясы ядролық астрофизикада маңызды, бериллийдің шамасымен және 8Be тұрақсыздығының салдарымен байланысты. Бұл изотопты ядролық реакторларда нейтрон көзі ретінде пайдалануға да болады. Тағы бір нуклид, 181Ta, фотодизинтеграцияға оңай қабілетті екені белгілі; бұл процесс 180mTa, жалғыз алғашқы ядролық изомер және ең сирек алғашқы нуклидтің пайда болуына себеп болады деп саналады.
Some nuclides can be induced to eject a neutron by gamma radiation. One such nuclide is 9Be; its photodisintegration is significant in nuclear astrophysics, pertaining to the abundance of beryllium and the consequences of the instability of 8Be. This also makes this isotope useful as a neutron source in nuclear reactors. Another nuclide, 181Ta, is also known to be readily capable of photodisintegration; this process is thought to be responsible for the creation of 180mTa, the only primordial nuclear isomer and the rarest primordial nuclide.
Бета-кеуделікпен нейтронды шығару
Нейтрондық сәулелену көбінесе 17N бета-ыдырауынан пайда болатын 17O* сияқты қоздырылған күйдегі ядролардан болады. Нейтрондық сәулелену процесінің өзі ядролық күшпен реттеледі, сондықтан өте жылдам, кейде "бірден-ақ" деп аталады. Бұл процесс тұрақсыз атомдардың тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік береді. Нейтронның шығарылуы көптеген нуклондардың қозғалысының нәтижесі болуы мүмкін, бірақ ол нуклондар арасындағы өте қысқа қашықтықтағы ядролық күштің итергіш әрекеті арқылы жүзеге асырылады.
Neutron emission usually happens from nuclei that are in an excited state, such as the excited 17O* produced from the beta decay of 17N. The neutron emission process itself is controlled by the nuclear force and therefore is extremely fast, sometimes referred to as "nearly instantaneous". This process allows unstable atoms to become more stable. The ejection of the neutron may be as a product of the movement of many nucleons, but it is ultimately mediated by the repulsive action of the nuclear force that exists at extremely short range distances between nucleons.
Реакторды басқарудағы кідірілген нейтрондар
Бөлінуден (индуцирленген немесе спонтанды) туындаған нейтрондардың көп бөлігі, жылдам нейтрондардың бөлінуінен тыс, бөліну өнімдері ретінде пайда болатын нейтронға бай изотоптардан шығады. Бұл нейтрондар кейде белгілі бір кешігумен шығарылады, сондықтан оларды кешіктірілген нейтрондар деп атайды. Бірақ олардың пайда болуындағы нақты кешігу – бұл нейтрондарды жылдам шығаруға қабілетті, қоздырылған ядролық прекурсорларды жасау үшін бөліну өнімдерінің бета-ыдырауын күту. Демек, нейтрон шығарудың кешігуі нейтрон өндіру процесінен емес, оның алдындағы бета-ыдыраудан туындайды, ол әлсіз күшпен басқарылады, сондықтан оған көбірек уақыт керек. Кешіктірілген нейтрондарды шығаратын радиоизотоптардың прекурсорларының бета-ыдыраудың жартылай мерзімі әдетте бір секундтың үлесінен ондаған секундқа дейін болады. Дегенмен, нейтронға бай бөліну өнімдерінен шығарылатын кешіктірілген нейтрондар, реактивтіліктің өзгеруін жылдам нейтрондар ғана басқаратын жағдайға қарағанда әлдеқайда баяу ету арқылы ядролық реакторларды басқаруға көмектеседі. Ядролық тізбекті реакцияда шамамен 0,65% нейтрон нейтрон шығару механизміне байланысты кешіктіріледі, және осы үлес ядролық реакторды адамның реакция жылдамдығымен басқаруға мүмкіндік береді, жылдам сындық жағдайға және бақылаусыз балқуға жол бермейді.
Most neutron emission outside prompt neutron production associated with fission (either induced or spontaneous), is from neutron heavy isotopes produced as fission products. These neutrons are sometimes emitted with a delay, giving them the term delayed neutrons, but the actual delay in their production is a delay waiting for the beta decay of fission products to produce the excited state nuclear precursors that immediately undergo prompt neutron emission. Thus, the delay in neutron emission is not from the neutron production process, but rather its precursor beta decay, which is controlled by the weak force, and thus requires a far longer time. The beta decay half lives for the precursors to delayed neutron emitter radioisotopes, are typically fractions of a second to tens of seconds. Nevertheless, the delayed neutrons emitted by neutron rich fission products aid control of nuclear reactors by making reactivity change far more slowly than it would if it were controlled by prompt neutrons alone. About 0.65% of neutrons are released in a nuclear chain reaction in a delayed way due to the mechanism of neutron emission, and it is this fraction of neutrons that allows a nuclear reactor to be controlled on human reaction time scales, without proceeding to a prompt critical state, and runaway melt down.
Индукцияланған бөліну
Мұндай нейтрондық эмиссияның синонимі – "жедел нейтрон" өндірісі, ең жақсы белгілі түрі – индуцияланған ядролық бөлінумен бірдей уақытта пайда болады. Индукцияланған бөліну тек ядро нейтрондармен, гамма сәулелерімен немесе басқа энергия жеткізушілермен бомбаланғанда ғана жүзеге асады. Көптеген ауыр изотоптар, ең әйгілісі калифорний-252, ұқсас спонтанды радиоактивті ыдырау процесінің нәтижесінде де жедел нейтрондарды бөліп шығарады, яғни спонтанды бөлінуде.
A synonym for such neutron emission is "prompt neutron" production, of the type that is best known to occur simultaneously with induced nuclear fission. Induced fission happens only when a nucleus is bombarded with neutrons, gamma rays, or other carriers of energy. Many heavy isotopes, most notably californium 252, also emit prompt neutrons among the products of a similar spontaneous radioactive decay process, spontaneous fission.
Өздігінен бөліну
Өздігінен бөліну ядро екіге (кейде үшке) кішірек ядроларға және әдетте бір немесе бірнеше нейтронға ажырағанда жүзеге асады.
Spontaneous fission happens when a nucleus splits into two (occasionally three) smaller nuclei and generally one or more neutrons.