zurück Home Neutronen Wirkungsquerschnitt für Neutronen
G Hertz: Lehrbuch der Kernphysik. Bd.2 Hanau 1960
allgemeines wichtige Baryonen Innerhalb von Atomen stabil.
Zerfall Zerfall außerhalb des Atomkerns: Neutron -> Proton + Elektron + Anti-Neutrino
Teilchen Ladung Spin Bemerkungen
Proton +1 1/2  
Elektron -1 1/2  
Anti-Neutrino 0 -1/2  
Summe 0 1/2  
Neutron 0 1/2 
Halbwertszeit 15 Minuten.
Neutronenquelle Energiespektrum
Elementare Neutonenphysik. Berlin 1958
FRM II Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz in Garching Eine der effektivsten und modernsten Neutronenquellen der Welt Grundlagenforschung, Herstellung von Radioisotopen für die medizinische Diagnostik, Therapie und industriellen Anwendungen.
Einfang Je langsamer die Neutronen sind, umso leichter werden sie eingefangen.
σ ≈ 1 / V
σ: Wirkungsquerschnitt
V: Geschwindigkeit der Neutronen
Bevorzugte Kerne: 12 < Z < 26 Reaktion: Neutron + Kern -> Kern + γ-Quant
Gadolinium-­157 hat den größen Einfangquerschnitt für thermische Neutronen. Zirconium­-88, Xenon-­135 n + Kern -> Kern + γ
1H + n -> 2D + γ
13C + n -> 14C + γ
14N + n -> 15N + γ
31P + n -> 32P + γ
Elastische Streuung Das Neutron gibt keine Anregungsenergie an den streuenden Kern ab. Neutronenenergie < 500 keV
Wirkungsquerschnitt fast konstant.
Resonanzstellen.
Bei schweren Kernen kleiner als Einfangquerschnitt.
Bei leichten Kernen zum Teil größer als Einfangquerschnitt
Steuung Neutronen Wasserstoff
Bildquelle: Wlassow N A: Neutronen. Berlin 1959
Unelastische Streuung Das Neutron gibt an den streuenden Kern einen Teil seiner Energie als Anregungsenergie ab. Neutronenenergie: 500 keV bis 10 MeV Z > 12
Neutronenenergie: 500 keV bis 10 MeV Wirkungsquerschnitt:
Schwellenenergie. zum Beispiel 600 keV
Nimmt mit steigender Neutronengeschwindigkeit zu
Austauschreaktion n + Kern -> Kern + p
16O + n -> 16N + p
14N + n -> 14C + p
31P + n -> 31Si + p
n + Kern -> Kern + α
10B + n -> 7Li + α + 2,7 MeV γ (5%)
10B + n -> 7*Li + α + 2,32 MeV γ -> 7Li + 0,47 MeV γ (95%)
n + Kern -> Kern + 2n
Kernspaltung
Spallation
langsame Neutronen E < 1 keV Thermische Neutronen: 0,025 eV, 2200m/s
schnelle Neutronen Schnelle Neutronen verlieren viel Bewegungsenergie bei Kollision mit Protonen. Ein Zusammenstoß mit schweren Elementen führt in der Regel zum elastischen Rückstoß.
Schnelle Neutronen lassen sich daher mit Wasser und Kohlenwasserstoffen gut absorbieren. Strahlenschutztore enthalten daher neben Blei auch Wasser oder Paraffin zur Abbremsung schneller Elektronen.
Der Wassergehalt von Planeten lässt sich durch die Absorption von Neutronen messen. In der Atmosphäre entstehen schnelle Neutronen durch Höhenstrahlung. Die schweren Elemente des trockenen Bodens reflektieren schnelle Neutronen stark. So konnte der Wassergehalt von Mond und Mars bestimmt werden.
Quellen

Teil von

Teilchenphysik Atom-Physik Physik
blauer Punkt

Impressum                           Zuletzt geändert am 15.10.2021 8:08