مصادر النيوترونات

يمكن الحصول على النيوترونات الحرة عن طريق التفاعلات النووية. وتنطلق النيوترونات بطاقة تعتمد على كل من: 1. القيمة Q للتفاعل. 2. الاتزان الطاقوي بين نواتج التفاعل.

وعندما ينطلق النيوترون بطاقة معينة فليس هناك من سبيل لتعجيله. ولكن يمكن أن تتناقص هذه الطاقة عندما يتصادم النيوترون مع المادة.

ويمكن تقسيم مصادر النيوترونات إلى نوعين رئيسين:

أ- مصادر ينتج عنها فيض منخفض من النيوترونات: وغالباً ما تعرف بمصادر (α ,n) حيث تنتج النيوترونات عند قذف مادة مناسبة بجسيمات α.

ب. مصادر ينتج عنها فيض عال من النيوترونات: حيث تستخدم لذلك المفاعلات النووية أو المعجلات. وفي الحالة الأخيرة يتم قذف مواد ذات عدد ذري (Z) منخفض بالإيونات الموجبة المعجلة بواسطة المعجلات المناسبة (كالمعجل الدوار Cyclotron).

يبين الجدول (11. 2) أهم مصادر النيوترونات المعروفة.

1- مصادر التفاعل (α ,n) باستخدام هدف من البيريليوم عن طريق التفاعل:

حيث يخلط المصدر المشع الطبيعي (باعث أشعة α) مع مسحوق دفيق من البيريليوم (وهنا يجب تجنب الرطوبة وذلك نظراً لإمكانية تحلل الماء بواسطة الاشعاع).

3- المصادر الضوء نووية وذلك عن طريق التفاعل (γ, n) : وهنا تنتج النيوترونات بطاقات متماثلة Monoenergetic إذا كانت طاقة أشعة γ متماثلة. وتمتاز هذه المصادر بسهولة تحضيرها. وهنا يلزمنا ما يلي:

أ- أن تكون طاقة الترابط النووي لمادة الهدف صغيرة (في حالة البيريليوم تساوي هذه الطاقة 1.66 م. أ. ف، وفي حالة الديوترون تساوي 2.22 م . أ. ف) .

ب - أن تكون طاقة أشعة γ أكبر من طاقة الترابط النووي للهدف.

(*) التفاعل في هذه الحالة هو:

4- مصادر الانشطار التلقائي:

وتنتج النيوترونات هنا بطاقات تساوي 1 م .أ .ف. تقريباً.

(*) لاحظ هنا أن الكاليفورنيوم يعطي فيضاً عال من النيوترونات يقارب ذلك المتحصل عليه من المفاعل النووي.

5- مصادر الإيونات الموجبة:

يمكن الحصول على فيض عالياً من النيوترونات. وعند قذف أهداف مناسبة بالإيونات الموجبة المعجلة في المعجلات المختلفة. حيث يتم تفاعل نووي ينتج عنه نيوتررنات بطاقات مختلفة. والكثير من هذه التفاعلات هي طاردة للطاقة Exoergic ويعتمد الفيض الناتج على كل من: طاقات القذائف وتركيبات الأهداف.

* هذه تفاعلات ماصة للطاقة Endoergic.

6- المفاعلات النووية:

وتمثل هذه أكبر المصادر المعروفة للنيوترونات وأكثرها غزارة.