Получение и применение радиоактивных изотопов

Август 23, 2022

Главная
Физика
Получение и применение радиоактивных изотопов

Содержание

2. Получение радиоактивных изотопов Радиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и на ускорителях элементарных частиц
4. Получение радиоактивных изотопов Применение радиоактивных изотопов Радиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и на ускорителях элементарных
5. Ускорительный эксперимент
6. Ускорительный эксперимент
7. Кинескоп - аналог ускорителя «Завод по производству снарядов» -ионный источник или инжектор
8. р + 7Li → 4He + x х Создатели первого Дж.Кокрофт и Э.Уолтон получили Нобелевскую премию
9. Схема умножителя напряжения (изобретен Г. Грейнахером в 1919 Каскадный генератор – ускоритель прямого действия (до ~1
10. Генератор высокого напряжения Ван-де-Граафа (до-20МэВ) Электростатический ускоритель Ван-де-Граафа
11. Линейный резонансный ускоритель – ускорение заряженных частиц осуществляется переменным электрическим полем высокой частоты Длина трубки lD
12. Циклические ускорители
13. Циклические ускорители
14. Синхроциклотрон (фазотрон)
15. Синхротрон - циклический резонансный ускоритель, в котором управляющее магнитное поле изменяется во времени, а частота ускоряющего
16. Синхротрон – кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц, в котором частицы двигаются по орбите неизменного радиусе за
17. Коллайдеры
18. Нейтронные генераторы D + T→ n + 4He En=14.1 MeV D + D → n +
19. Источники нейтронов Тяжёлые радиоактивные изотопы со спонтанной нейтронной эмиссией, как например 252Cf, 238Pu Альфа-активные изотопы, окружённые
20. Импульсный реактор ИБР-2
21. Активная зона и подвижный отражатель ИБР-2 Импульсный реактор ИБР-2 Параметры ИБР-2 Топливо PuO2 Объем активной зоны
22. Схема реактора ИБР-2 с модулятором реактивности в виде двух подвижных отражателей: основного (ближний к активной зоне
23. Спектрометры на реакторе ИБР-2 РЕФЛЕКС дифрактометры: 6 МУРН: 2 рефлектометры: 2 НУ рассеяние: 3 Действуют в
24. Ультрахолодные нейтроны Медленные нейтроны со скоростями 5 м/с или кинетической энергией E = 10 - 7
26. Скачать презентацию

Слайд 2

Получение радиоактивных изотопов
Радиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и на ускорителях

элементарных частиц

Слайд 3

Слайд 4

Получение радиоактивных изотопов
Применение радиоактивных изотопов
Радиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и

на ускорителях элементарных частиц

Образование радиоактивных ядер происходит в результате взаимодействий стабильных ядер с ядерными частицами: нейтронами, протонами, ядрами других атомов, реже с квантами γ-излучения, называемых ядерными реакциями.
В результате таких взаимодействий во вновь образующихся ядрах происходит изменение соотношения Z/N и в зависимости от природы ядерных частиц они попадают в область нейтроноизбыточных, стабильных или нейтронодефицитных ядер атомов того же или другого элемента.

Слайд 5

Ускорительный эксперимент

Слайд 6

Ускорительный эксперимент

Слайд 7

Кинескоп - аналог ускорителя
«Завод по производству снарядов»
-ионный источник или инжектор

Слайд 8

р + 7Li → 4He + x х
Создатели первого Дж.Кокрофт

и Э.Уолтон получили Нобелевскую премию по физике 1951 года
за «Трансмутацию атомных ядер с помощью искусственно ускоренных атомных частиц».

Линейные ускорители

Слайд 9

Схема умножителя напряжения
(изобретен Г. Грейнахером в 1919
Каскадный генератор –
ускоритель прямого

действия (до ~1 МэВ)

Слайд 10

Генератор высокого напряжения
Ван-де-Граафа (до-20МэВ)
Электростатический ускоритель Ван-де-Граафа

Слайд 11

Линейный резонансный ускоритель –
ускорение заряженных частиц осуществляется
переменным электрическим полем

высокой частоты

Длина трубки lD скорость частицы Un и частота ускоряющего поля f
связаны соотношением
ln =Un(2f)

Слайд 12

Циклические ускорители

Слайд 13

Циклические ускорители

Слайд 14

Синхроциклотрон (фазотрон)

Слайд 15

Синхротрон - циклический резонансный ускоритель, в котором управляющее магнитное поле изменяется

во времени,
а частота ускоряющего электрического поля постоянна.

Слайд 16

Синхротрон –
кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц, в котором частицы двигаются

по орбите неизменного радиусе за счёт того, что темп нарастания их энергии в ускоряющих промежутках синхронизован со скоростью нарастания магнитного поля на орбите.
Он позволяет ускорять как лёгкие заряженные частицы (электроны, позитроны), так и тяжёлые (протоны, антипротоны, ионы) до самых больших энергий.
В настоящее время все циклические ускорители на максимальные энергии - это ускорители синхротронного тип (их принцип предложен в 1944 г. В. Векслером (СССР) и независимо в 1945 г Э. Макмилланом (США).
В синхротронах магнитное поле переменное и частицы двигаются по одной и той же замкнутой траектории, многократно проходя прямолинейные промежутки с ускоряющим электрическим полем радиочастотного диапазона.
Частицы, увеличивающие свою энергию, удерживаются на фиксированной орбите с помощью нарастающего поля мощных отклоняющих (в том числе и сверхпроводящих) кольцевых магнитов.

Слайд 17

Коллайдеры

Слайд 18

Нейтронные генераторы
D + T→ n + 4He
En=14.1 MeV
D

+ D → n + 3He
En = 2.5 MeV

Слайд 19

Источники нейтронов
Тяжёлые радиоактивные изотопы со спонтанной
нейтронной эмиссией, как например 252Cf,

238Pu

Альфа-активные изотопы, окружённые лёгкими
элементами; PuBe, RaBe, AmLi за счет ядерных
реакций типа 4He + 9Be → 12C + n

Слайд 20

Импульсный реактор ИБР-2

Слайд 21

Активная зона и подвижный
отражатель ИБР-2
Импульсный реактор ИБР-2
Параметры ИБР-2
Топливо PuO2
Объем активной зоны 22

л
Охлаждение жидкий Na
Средняя мощность 2 МВатт
Импульсная мощность 1500 МВатт
Частота повторения 5 с-1
Средний поток 8·1012 н/см2/с
Поток в импульсе 5·1015 н/см2/с
Ширина импульса 215 / 320 мкс
Число каналов 14

Слайд 22

Схема реактора ИБР-2 с модулятором
реактивности в виде двух подвижных
отражателей:
основного (ближний к

активной зоне
реактора) и дополнительного
«трезубца».

Слайд 23

Спектрометры на реакторе ИБР-2
РЕФЛЕКС
дифрактометры: 6
МУРН: 2
рефлектометры: 2
НУ рассеяние: 3
Действуют в режиме

пользователей!

Слайд 24

Ультрахолодные нейтроны
Медленные нейтроны со скоростями 5 м/с или кинетической энергией

E = 10 - 7 эВ способны к полному отражению от поверхности материалов при любых углах падения.
Полное отражение таких УЛЬТРАХОЛОДНЫХ НЕЙТРОНОВ от стенок позволяет хранить их в течение нескольких минут внутри замкнутых вакуумированных камер в виде своеобразного нейтронного газа.
Термин "УХН" объясняется тем, что примерно такой же энергией обладают молекулы газа при температуре T~10-3 К.
Время хранения УХН в замкнутых сосудах ограничено временем жизни свободного нейтрона до бета-распада (12 мин = 887 секунд), а также процессами радиационного захвата и неупругого рассеяния нейтронов при отражении от стенок сосуда.
Практически в сосуде объёмом 50 л можно накопить 105 нейтронов и получить время хранения -500-800 с.
УХН получают путём выделения медленной компоненты Максвелловского спектра тепловых нейтронов, выходящих из замедлителя ядерного реактора. Впервые УХН были выделены А.Стрелковым в 1968 году время-ппопётным метолом на ИБР-2 ЛНФ им. И.М. Франка (ОИЯИ)

Получение и применение радиоактивных изотопов

Содержание

Получение радиоактивных изотоповРадиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и на ускорителях

Получение радиоактивных изотоповПрименение радиоактивных изотоповРадиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и

Ускорительный эксперимент

Ускорительный эксперимент

Кинескоп - аналог ускорителя«Завод по производству снарядов» -ионный источник или инжектор

р + 7Li → 4He + x х Создатели первого Дж.Кокрофт

Схема умножителя напряжения (изобретен Г. Грейнахером в 1919Каскадный генератор –ускоритель прямого

Генератор высокого напряжения Ван-де-Граафа (до-20МэВ)Электростатический ускоритель Ван-де-Граафа

Линейный резонансный ускоритель – ускорение заряженных частиц осуществляется переменным электрическим полем

Циклические ускорители

Циклические ускорители

Синхроциклотрон (фазотрон)

Синхротрон - циклический резонансный ускоритель, в котором управляющее магнитное поле изменяется

Синхротрон – кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц, в котором частицы двигаются

Коллайдеры

Нейтронные генераторыD + T→ n + 4He En=14.1 MeV D

Источники нейтроновТяжёлые радиоактивные изотопы со спонтанной нейтронной эмиссией, как например 252Cf,

Импульсный реактор ИБР-2

Активная зона и подвижный отражатель ИБР-2Импульсный реактор ИБР-2Параметры ИБР-2Топливо PuO2Объем активной зоны 22

Схема реактора ИБР-2 с модуляторомреактивности в виде двух подвижныхотражателей:основного (ближний к

Спектрометры на реакторе ИБР-2РЕФЛЕКСдифрактометры: 6МУРН: 2рефлектометры: 2НУ рассеяние: 3Действуют в режиме

Ультрахолодные нейтроны Медленные нейтроны со скоростями 5 м/с или кинетической энергией

Похожие презентации

Получение радиоактивных изотопов
Радиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и на ускорителях

Получение радиоактивных изотопов
Применение радиоактивных изотопов
Радиоактивные изотопы получают в атомных реакторах и

Кинескоп - аналог ускорителя
«Завод по производству снарядов»
-ионный источник или инжектор

р + 7Li → 4He + x х
Создатели первого Дж.Кокрофт

Схема умножителя напряжения
(изобретен Г. Грейнахером в 1919
Каскадный генератор –
ускоритель прямого

Генератор высокого напряжения
Ван-де-Граафа (до-20МэВ)
Электростатический ускоритель Ван-де-Граафа

Линейный резонансный ускоритель –
ускорение заряженных частиц осуществляется
переменным электрическим полем

Синхротрон –
кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц, в котором частицы двигаются

Нейтронные генераторы
D + T→ n + 4He
En=14.1 MeV
D

Источники нейтронов
Тяжёлые радиоактивные изотопы со спонтанной
нейтронной эмиссией, как например 252Cf,

Активная зона и подвижный
отражатель ИБР-2
Импульсный реактор ИБР-2
Параметры ИБР-2
Топливо PuO2
Объем активной зоны 22

Схема реактора ИБР-2 с модулятором
реактивности в виде двух подвижных
отражателей:
основного (ближний к

Спектрометры на реакторе ИБР-2
РЕФЛЕКС
дифрактометры: 6
МУРН: 2
рефлектометры: 2
НУ рассеяние: 3
Действуют в режиме

Ультрахолодные нейтроны
Медленные нейтроны со скоростями 5 м/с или кинетической энергией