Большая Советская Энциклопедия (МЕ)
Шрифт:
Лит.: Гуковский М. А., Заметки и материалы по истории рода Медичи, «Ученые записки ЛГУ. Серия исторических наук», 1939, № 39, в. 4, 1941, № 86, в. 12; Young G. F., The Medici, 2 ed., N. Y., 1930; Andrieux М., Les M'edicis, P., 1958; Roover R. de, The rise and decline of the Medici bank, Camb. (Mass.), 1963.
В. И. Рутенбург.
Медленные нейтроны
Ме'дленные нейтро'ны , нейтроны с кинетической энергией до 100 кэв . Различают ультрахолодные нейтроны (0—10– 7 эв ), холодные нейтроны (10– 7 —5x10– 3эв ), тепловые нейтроны (5x10– 3 —0,5 эв ),
Взаимодействие М. и. с ядрами. Универсальным процессом, который идёт на всех ядрах при любой энергии нейтрона, является рассеяние нейтронов. Особенность рассеяния М. н. состоит в том, что оно не сопровождается переходом ядра в возбуждённое состояние (упругое рассеяние). Неупругое рассеяние становится возможным, начиная с энергии, равной (1 + 1/А )Eв , где А — массовое число рассеивающего ядра, Eв — энергия его первого возбуждённого уровня. Эта энергия, как правило, не меньше нескольких десятков кэв , а для чётно-чётных сферических ядер достигает нескольких Мэв .
Поскольку 100 кэв в ядерном масштабе энергий небольшая величина, М. н. могут вызывать только такие ядерные реакции , которые сопровождаются выделением энергии (экзотермические). Сюда относится прежде всего захват нейтрона ядром, сопровождающийся электромагнитным излучением (радиационный захват). Радиационный захват энергетически выгоден и с большей или меньшей вероятностью (эффективным сечением) наблюдается для всех ядер за исключением 4 He. Три других типа ядерных реакций, энергетически выгодных для многих ядер, — это реакции (n, р), (n, a) и деление (см. Ядра атомного деление ). Реакции 3 He (n, р) 3 Н, 10 B (n, a) 7 Li, 6 Li (n, a) 3 H и 14 N (n, р) 14 С широко используются для регистрации М. н. (см. ниже), а также (за исключением первой) для защиты от М. н. Последние 2 реакции используются также для получения трития и изотопа углерода 14 C. Реакция деления вызывается М. н. только на отдельных наиболее тяжёлых ядрах — 233 U, 235 U, 239 Pu и некоторых других.
Наиболее характерной чертой взаимодействия М. н. с ядрами является наличие резонансных максимумов (резонансов) в энергетической зависимости эффективных сечений. Каждый резонанс соответствует возбуждённому состоянию составного ядра с массовым числом (А + 1), с энергией возбуждения, равной энергии связи нейтрона с ядром плюс величина [А /(А + 1)]E , где E — кинетическая энергия нейтрона, при которой наблюдается резонанс. Энергетическая зависимость эффективного сечения вблизи резонанса описывается формулой Брейта — Вигнера (см. Нейтронная спектроскопия ).
С увеличением энергии нейтронов резонансные линии расширяются, начинают перекрываться и происходит переход к характерной для быстрых нейтронов плавной зависимости сечений от энергии.
Сечение любой ядерной реакции, вызываемой достаточно медленным нейтроном, обратно пропорционально его скорости v . Это соотношение называется законом 1/v . Известна столь же общая поправка к закону 1/v , существенная,
Рассеяние М. н. в атомных системах. Характер рассеяния М. н. в молекулах и в кристаллах зависит от соотношения между энергией нейтрона En и разностью энергий DE между уровнями энергии системы и соотношения между длиной волны нейтрона l (см. Волны де Бройля ) и межатомными расстояниями a . При En > DE и l << а (En ³ 1 эв ) нейтрон «не чувствует» атомных связей и порядка в расположении атомов (см. Дальний и ближний порядок ). Рассеяние обычно происходит так же, как на изолированных неподвижных ядрах, при этом нейтрон теряет энергию ~2АEn / (A + 1)2 (А — массовое число ядра).
При En ~ DE и l ~ а (тепловые нейтроны) возможно упругое рассеяние (без изменения энергии нейтрона), а при неупругом рассеянии нейтрон может уже не только терять, но и приобретать энергию, причём изменение его энергии зависит не только от массы ядра, но и от энергетического спектра системы. Ядро при этом остаётся невозбуждённым. При l ~ а имеет место дифракция нейтронов (см. Дифракция частиц ) и магнитное рассеяние на атомных электронах.
Для тепловых нейтронов при скользящем падении на поверхность многих твёрдых тел наблюдается полное отражение, причём интервал углов, в котором происходит отражение, растет с уменьшением энергии нейтронов. Ультрахолодные нейтроны (скорость lb 5 м/сек ) способны зеркально отражаться при любом угле падения на гладкую поверхность многих твёрдых тел. Поэтому такие нейтроны способны храниться длительно (сотни секунд) внутри замкнутых сосудов с полированными стенками (см. Ультрахолодные нейтроны , Нейтронная оптика ).
Источники и детекторы. М. н с En ³ 10 кэв можно получать с помощью электростатических генераторов в ядерных реакциях типа (р, n). Чаще всего пользуются реакциями 7 Li (р, n) и 3 Н (р, n). Энергия нейтронов регулируется изменением напряжения, ускоряющего протоны (см. Нейтронные источники ). Для получения М. н. используют замедление быстрых нейтронов (см. Замедление нейтронов ). При замедлении образуется сплошной спектр нейтронов, причём в достаточно больших массах хороших замедлителей (вода, графит и др.) большая часть нейтронов достигает тепловых скоростей. Образуются тепловые нейтроны, находящиеся в тепловом равновесии со средой и обладающие максвелловским распределением по энергиям (см. Больцмана статистика ). При комнатной температуре наиболее вероятная энергия в потоке тепловых нейтронов равна 0,025 эв .
Для получения более медленных нейтронов используют охлаждение замедлителей до температуры жидкого азота или ниже. Для выделения холодных нейтронов применяют фильтрацию пучка тепловых нейтронов через некоторые вещества (Be, Pb, графит и другие). Такие вещества прозрачны для нейтронов с длиной волны l > 2d , где d — наибольшее расстояние между атомными плоскостями. Фильтры из бериллия и графита пропускают нейтроны с энергией, меньшей 5,2x10– 3эв и 1,5x10– 3эв соответственно.