V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Reakce vyvolané protony
K tomu, aby proton vnikl jádra mohl tam vyvolat jadernou reakci, musí být urychlen*) na
poměrně vysokou kinetickou energii (řádově stovky keV), aby překonal odpudivé elektrické
(Coulombovské) síly kladně nabitého jádra.3 Jaderné reakce
Vůbec nejsnadněji lze jaderné reakce vyvolat neutrony, které nemají elektrický náboj, nejsou jádry
odpuzovány proto většinou ochotně vstupují jader tehdy, když jsou pomalé. Jaderné reakce vyvolané neutrony jsou dále využívány neutronové aktivační
analýze (§3. Takovými reakcemi jsou (n, p), (n, d), (n, α), popř. Nejčastějšími reakcemi deuteronů s
terčíkovými jádry jsou (d,p) (d,n), které probíhají především přímými procesy "strhávání" nukleonů. jako zdroje neutronů.cz/JadRadFyzika3. způsobeno relativně velkou vzdáleností ≈4. Nejjednodušší
neutronovou reakcí prostý záchyt neutronu jádrem který již jádře zůstane: 1n0 NXZ N+1YZ g,
přičemž nově vzniklé složené jádro excitovaném stavu deexcituje vyzářením fotonu Proto se
této reakci též říká radiační záchyt neutronu zkráceně zapisuje X(n, γ)Y, nebo jen (n, γ). urychlovačem řízené transmutační technologie (ADTT).RNDr. Nově vzniklé
jádro izotop téhož prvku, obohacený jeden neutron; často vykazuje β−-radioaktivitu. produkci radionuklidů neutronovými reakcemi zmíníme v
§1.4 "Radionuklidy".
*) Urychlování protonů jiných nabitých částic (těžších iontů) provádí nejčastěji cyklotronu, popř.
Částice alfa
Částice což jsou jádra hélia 4He2, vyvolávají při ostřelování terčíkových jader nejčastěji reakce typu (α,
n) (α,p), příp. 1. Reakcí deuterony
urychlenými cyklotronu často používá přípravě radionuklidů, příp.
Reakce vyvolané deuterony, a-částicemi, těžšími kladnými ionty
Deuterony
Další poměrně těžkou částicí, která může vyvolávat jaderné reakce, jsou ionty-jádra deuteria 2H1, neboli
deuterony tvořené vázanou dvojicí protonu neutronu. dochází k
produkci dalších částic, nejčastěji π-mesonů.5 "Elementární částice", část "Urychlovače nabitých částic").
U těžkých jader oblasti uranů transuranů vyvolávají neutrony specifické reakce štěpení jader, nichž
bude podrobně pojednáno níže pasáži "Štěpení atomových jader".
Při nejvyšších energiích protonů (stovky MeV více) dochází tříštivým reakcím, při nichž jádro
víceméně "rozbito" něj vyražen větší počet protonů neutronů různých energiích; popř. lineárním
urychlovači podrobněji rozebíráno §1. U
lehkých jader mohou tyto reakce probíhat energiemi částic řádu jednotek MeV, které vyskytují u
http://astronuklfyzika. při vyšších energiích může dojít k
vyzáření více částic, třebas (n, 2p) pod.
Neutrony mohou jádrech vyvolat další reakce spojené vyzářením částic, zvláště při vyšších
kinetických energiích. těmito efekty vedle urychlovačů setkáváme při dopadu
kosmického záření (§1.
Takovéto přímé procesy probíhají odtržením pohlcením neutronu protonu deuteronu poli
atomového jádra. emisí kvanta oba tyto typy reakcí probíhají zhruba stejnou pravděpodobností.10-13cm mezi protonem neutronem v
deuteronu jejich menší vazbovou silou (odpovídající vazbové energii 2,226MeV).4 "Radionuklidy". (p, 2n), (p, pn),
(p,3n). Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.2008 12:13:33]
.10.
Nejjednodušší nich radiační záchyt protonu (p, γ): NXZ N+1YZ+1 nastávají však reakce typu
(p, p), (p, n), (p, d), (p, α), při vyšších energiích může dojít vyzáření více částic, např. Podle energie protonů může probíhat řada reakcí.6 "Ionizující záření", část "Kosmické záření"); níže zmíněno zajímavé využití tříštivé
reakce pro tzv.htm 34) [15. Výsledné jádro často vykazuje β+-radioaktivitu (jádro bývá obohaceno proton); produkci
radionuklidů protonovými reakcemi zmíníme §1.4, část "Aktivační analýza")
