Neutronsugárzás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A neutronok előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mivel a hidrogén kivételével minden atommag tartalmaz neutront, illetve neutronokat , elvben bármelyik atommag alkalmas neutronok előállítására. Ehhez akkora energiát kell közölni az atommaggal, mint amekkora a neutron kötési energiája. Az energiaközlés sokféleképpen történhet: alfa-részecskékkel, protonokkal, gamma-sugárzással való bombázással, vagy hasadási folyamat révén. Neutronforrásként olyan anyagot célszerű választani, amelyben a neutronok kötési energiája alacsony. Ilyen lehet a deutérium (D) és a berillium. Három típusú neutronforrást különböztethetünk meg:

Radioaktív neutronforrások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A bombázó részecskéket radioaktív izotópok szolgáltatják, rádium vagy polónium. A bombázó részecske vagy α-részecske vagy γ-foton. A céltárgy vagy D2O vagy Be. A neutron felfedezésekor Chadwick polónium forrást alkalmazott, és a céltárgy berillium volt. A valóságban olyan forrásokat alkalmaznak, melyekben a neutron- és alfa-forrás helyileg nincsen szétválasztva. Ilyen forrás a Po-Be keverék vagy a Pu-Be ötvözet. Gyorsítós neutronforrás (neutrongenerátor): A két leggyakrabban alkalmazott magreakció:

²H + ³H → 4He + n + 3,2 MeV
²H + ²H → ³He + n + 17,6 MeV 

Ha a nagyfeszültséggel felgyorsított deuteron deutériummal ütközik, az ütközés során ³He és neutron, ha tríciummal ütközik, az ütközés során 3,6 MeV energiájú 4He és 14 MeV energiájú neutron keletkezik. Előnye, hogy a deuteron-nyalábot csak annyira kell felgyorsítani, hogy a Coulomb-taszítást leküzdje. A gyorsításhoz szükséges feszültség mindössze 0,1 MeV.

A neutronok kölcsönhatása az anyaggal[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A gyors neutronok kölcsönhatása az anyaggal háromféle lehet: rugalmasan szóródnak az atommagokon, rugalmatlanul szóródnak az atommagokon, vagy magreakciókat idéznek elő, a lassú neutronok magreakciókat idéznek elő.

A neutronok detektálása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Gyorsneutron-detektorok: leginkább alkalmasabb eszközök a szerves kristály-, plasztik-, folyadékszcintillátorok.Ezekben a szcintillátorokban sok hidrogén (proton) található. A gyorsneutronok a protonokkal való rugalmas ütközés során a protonoknak energiát adnak át. Ezek a meglökött protonok a szcintillátorban fényvillanásokat idéznek elő.

Lassú-neutron detektorok: A lassú neutronok detektálása magreakciók segítségével történik, melyek során nagy energiájú töltött részecske keletkezik. Detektorként bór-, lítium tartalmú szcintillátorokat, BF3 gáztöltésű számlálókat alkalmaznak.