химический каталог




Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1

Автор Я.Рабек

кие нейтроны имеют энергию > 20 кэВ.

Так как нейтрон — электрически нейтральная частица, то нет такого барьера, который не позволял бы даже медленным нейтронам достигать атомных ядер. Нейтроны могут взаимодействовать с ядрами по одному из следующих путей:

1. Упругое рассеяние (упругое столкновение) ответственно в первую очередь за замедление нейтронов. При упругом столкновении суммарная кинетическая энергия и суммарный момент нейтрона и ядра, с которым он сталкивается, не изменяются, т. е. не происходит потерь энергии в виде электромагнитного излучения. Наиболее часто замедлителями выступают такие элементы, как углерод и водород.

Когерентное рассеяние представляет собой особый вид упругого рассеяния (дифракции) нейтронов на кристаллах. Для

300

Глава 18

Анализ нейтронного рассеяния

301

объяснения когерентного рассеяния нейтроны надо рассматривать как волны.

2. Неупругое рассеяние (неупругое столкновение) предполагает потери суммарной энергии сталкивающихся частиц.

3. Реакция захвата — это поглощение нейтрона ядрами, сопровождающееся повышением энергии и образованием высокоэнергетического состояния ядра. Избыточная поглощенная энергия повторно испускается в виде какой-то частицы или фотона.

ходящийся в жидком азоте. Такой фильтр пропускает нейтронный луч с энергией 5,3 МэВ, который падает на исследуемый образец и рассеивается во всех направлениях. Поток рассеянных нейтронов прерывается вращающимся коллиматором, распределение энергий нейтронов измеряется счетчиком пропорциональности на

Как правило, уравнения, описывающие нейтронное рассеяние, весьма сложные и поэтому здесь не приводятся.

Сечением ядра (а) называется вероятность протекания реакции. Суммарное сечение at равно сумме сечения поглощения (а„), называемого также сечением реакции (о>), и сечения рассеяния (os):

а, = аа + а, (18.1)

Сечение выражается в барнах: 1 барн = 10-24 см2 (СГС) = = Ю-28 м2 (СИ).

Сечение рассеяния для водорода приблизительно на один порядок больше, чем для большинства других элементов (табл. 18.1).

18.2. ПРИБОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА

НЕЙТРОННОГО РАССЕЯНИЯ

18.2.1. Источники нейтронов

Для получения нейтронов используются два процесса: а) бомбардировка ядер в ускорителях и б) расщепление в реакторе.

Экспериментальная точность или разрешение спектров нейтронного рассеяния зависит от интенсивности потока нейтронного пучка. Чем выше интенсивность потока, тем лучше разрешение.

18.2.2. Спектрометры рассеяния нейтронов

Существует два класса спектрометров нейтронного рассеяния: 1. Время-пролетные спектрометры (рис. 18.1). Пучок нейтронов из реактора проходит через бериллиево-висмутовый фильтр, наРис. 18.1. Схема устройства иремя-пролетного нейтронного спектрометра.

i — активная зона реактора: 3— бериллиево-висмутовый фильтр; Я —защита реактора; 4—образец; 5—вращающийся коллиматор; б—детекторы на BFs; 7—подвижный экран.

BF3. Время, затраченное нейтронами на прохождение пути от прерывателя до детекторов, записывается или регистрируется в электронном анализаторе времени пролета.

2. Спектрометры на кристаллах с тройной осью (рис. 18.2). Пучок нейтронов из реактора проходит через коллиматор и падает на монохроматический кристалл. Этот кристалл отбирает монохроматические нейтроны с длиной волны Х\ согласно уравнению Брэгга

nX1 = 2dM sineM, (18.2)

где п — целое число 0, 1, 2, 3 называемое порядком; Я1 —

длина волны монохроматических нейтронов, рассеянных монохроматическими кристаллами; dK — расстояние между соседними плоскостями в монохроматическом кристалле; вм — половина угла отклонения рассеянных нейтронов от направления падающих нейтронов.

Рассеянные нейтроны падают на образец, рассеиваются в пределах угла ф и анализируются путем сканирования, согласно уравнению Брэгга

пХг = UA sin вА, (18.3)

где п — любое целое число 0, 1, 2, 3 называемое порядком;

Х2 — длина волны нейтронов, рассеянных анализирующим

302

Глава 18

«.

Анализ нейтронного рассеяния

303

ных нейтронов от направления нейтронного пучка, рассеянного образцом.

Спектрометры на кристаллах с тройной осью характеризуются высоким разрешением и обычно используются для изучения молекулярных колебаний в кристаллах и направления поляризации.

Обзорная литература; 62, 64, 208, 2(4, 300, 392, 670, 752, 854, 1135. Периодическая литература: 2363, 3665, 4193, 6230.

18.2.3. Детекторы нейтронов

Детекторы нейтронов основаны на образовании ионов под действием излучения. В счетчике пропорциональности для тепловых

нейтронов с этой целью используется бор и особенно изотоп 10В:

">В + '«-». 'Li + 4Не (а-частица) (18.4)

На каждый захваченный нейтрон выделяется одна а-частица. а-Частицы представляют собой мощные ионизаторы (одна а-частица с энергией 2,5 МэВ дает примерно 80 000 ионных пар), способные дать очень существенный импульс.

Типичный детектор нейтронов состоит из длинного полого металлического цилиндра, заполненного трифторидом бора — газом, обогащенным изотопом |0В. Цилиндр выполняе

страница 82
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Экспериментальные методы в химии полимеров. Часть 1" (6.55Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда телевизоров жк плазменный
Компания Ренессанс лестницы раздвижные металлические - всегда надежно, оперативно и качественно!
кресло клио цена
арендовать кладовку

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)