2014-02-13
551
В силу важности нейтронного излучения, как в прикладном, так и научном плане, энергетический интервал условно разбивают на следующие области (см. таблицу 6.1):
Таблица 6.1
| № | Энергетический диапазон | Тип нейтронов | Диапазон длин волн |
| 1. | En>10 МэВ | нейтроны больших энергий | l<10-13 см |
| 2. | 0,1<En<10 МэВ | нейтроны промежуточных энергий | 10-12>l>10-13см |
| 3. | 0,1эВ<En<0,1МэВ | нейтроны малых энергий | 10-9>l>10-12см |
| 4. | 10-2 эВ<En<0,1 эВ | тепловые нейтроны | l@10-8см |
| 5. | 10-5эВ<En<10-2эВ | холодные нейтроны | 10-8>l>10-6см |
| 6. | En<10-5эВ | ультрахолодные нейтроны | l>10-6см |
. Е@кТ; Т@Е/к;
для энергии 1 эВ соответствующая температура будет:
Взаимодействие нейтронов с веществом в значительной степени зависит от их энергии. При больших энергиях (En >10МэВ) длина волны нейтрона меньше радиуса ядра (R) и поэтому эффективное сечение определяется лишь поперечными размерами рассеивающего ядра (s@pR2). Наоборот, при малых энергиях, когда длина волны нейтрона значительно больше размеров ядра, эффективное поперечное сечение определяется длиной волны рассеиваемого нейтрона (s@pl2). Схематическая зависимость поперечного сечения взаимодействия нейтронов от энергии (функция возбуждения) представлена на рис. 6.5.
|
|
|
Как видно из вышеприведенного длина волны холодного нейтрона сравнима с междуатомными промежутками, а длина волны ультрахолодного нейтрона на несколько порядков больше чем расстояние между атомами в кристаллической решетке. Эти свойства делают холодные и ультрахолодные нейтроны прекрасным инструментом для исследований в физике твердого тела. Длина волны нейтронов больших энергий меньше радиуса ядра. Это позволяет использовать их для изучения свойств последнего. Тоже можно сказать и о нейтронах промежуточных энергий.
Нейтроны малых энергий характеризуются тем, что их энергия попадает в диапазон энергий возбуждения ядра (Евозб=Есв.нейтр+Енейтр.), где имеются ещё изолированные уровни возбуждённого ядра. На эксперименте это приводит к резонансному усилению поперечного сечения взаимодействия и наблюдается в энергетической зависимости последнего в виде резонансов.
Рис. 6.5. Энергетическая зависимость сечения рассеяния нейтронов.
