Законы радиоактивного распад Ядерная и нейтронная физика Деление и синтез ядер Квантовая механика Физика электромагнитных взаимодействий Основы электротехники

Золотая пластинка толщиной l = 0,1 мм облучается пучком -частиц Т = 5 МэВ. Сколько -частиц на единицу телесного угла падает в секунду на детектор, расположенный под углом = 1700 к оси пучка? Площадь пятна пучка на мишени S = 1 см2.

Задачи по курсу "Ядерная и нейтронная физика"

Какова должна быть толщина d кадмиевой пластинки, чтобы параллельный пучок тепловых нейтронов при похождении через нее уменьшился в 100 раз?

Решение

Пусть плотность потока нейтронов, падающих на пластинку, есть Ф0. По мере прохождения пластинки, плотность потока нейтронов будет уменьшаться вследствие захвата их ядрами кадмия. Выделим в пластинке на глубине х слой толщиной dx. Изменение плотности потока при прохождении слоя dx равно

,

где n – концентрация ядер поглотителя нейтронов; σа – сечение поглощения тепловых нейтронов.

Решение этого уравнения с граничным условием Ф(х = 0) = Ф0 имеет вид

,

(4.10.1)

где d – толщина пластинки. Из (4.10.1) получим

.

(4.10.2)

Тепловые нейтроны эффективно захватываются только ядрами 113Cd, атомное содержание которого в природном кадмии составляет 12,26%. Сечение захвата тепловых нейтронов σа(113Cd) = 2·104 б. Для вычисления d  найдем концентрацию ядер 113Cd:

.

Окончательно,

.

На какое минимальное расстояние приблизится ?-частица с кинетической энергией Т = 0,40 МэВ (при лобовом соударении): а) к покоящемуся тяжелому ядру...
Решение задач по ядерной физике