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.
Po ozáření terčíkovém materiálu obsažen nejen požadovaný radionuklid (aspoň nikdy 100% koncentraci),
ale řada dalších atomů příp. Zpravidla proto
ozářený materiál nutné podrobit náročné proceduře radiochemické separace.2008 12:13:36]
.
♦ Výběr vhodného terčíku
- ozařovaného nuklidu, jeho chemické formy provedení. dalších radionuklidů vzniklých jinými ("parazitními") reakcemi.t) ,
kde [cm2] účinný průřez dané jaderné reakce [s-1] rozpadová konstanta vznikajícího
radionuklidu poločasem rozpadu souvisí vztahem 0,693/T1/2). Často vhodné izotopové
obohacení ozařovaných materiálů terčíku zvyšuje výtěžnost reakce usnadňuje následnou radiochemickou separaci. 1.
Úprava ozařovaného materiálu terčíku
Základem pro výrobu pořadovaného radionuklidu je:
♦ Volba vhodné jaderné reakce
- druhu ostřelujících částic jejich energie, což implikuje požadované ozařovací zařízení (reaktor, cyklotron) a
jeho vlastnosti.
Výroba radionuklidů reaktoru
Nejsnadnější ozařování jader neutrony jelikož neutron nemá elektrický náboj, nepůsobí
elektrické odpudivé síly pomalý neutron ochotně vstupuje jádra. Nejobvyklejší reakcí zde
prostý neutronový záchyt (n, γ): NAZ N+1BZ ∗), mohou však nastávat reakce typu (n,p), (n,
http://astronuklfyzika. Zpočátku toto množství přibližně úměrné ozařovací době avšak vlivem radioaktivního
rozpadu vznikajícího radionuklidu, vyjádřeného saturačním faktorem e−λt), přírustek
počtu vznikajících jader postupně zpomaluje cca 5-6 poločasech výsledného radionuklidu je
již dosaženo stavu nasycení (cca 98%), rychlost produkce rozpadu vyrovnává, aktivita dále
neroste.4.σ. Výsledná aktivita vyrobeného radionuklidu pak I.
Za dobu ozařování bude aktivita A(t) požadovaného radionuklidu terčíku přibližně dána
produkční rovnicí
A(t) e−λ.4 Radionuklidy
částic (protonů jiných nabitých částic cyklotronu, nebo neutronů jaderného reaktoru) intenzitě
I [počet částic/cm2/sec.htm 11) [15.], budou terčíku postupně hromadit atomy výsledného radionuklidu (B). Množství vyrobené aktivity je
tedy přímo úměrné intenzitě ozařujícího svazku, množství terčíkové látky účinnému průřezu reakce
*). Ozařovaný materiál terčíku může být pevném skupenství
(vč.1. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.3.cz/JadRadFyzika4.RNDr.N. práškových amorfních materiálů), kapalném plynném skupenství. Výroba radioisotopů ozařováním terčíkových jader reaktoru cyklotronu.10.
*) Tyto zákonitosti platí zjednodušených předpokladů homogenního časově konstantního svazku záření a
tenkého terčíku obsahujícího mnohonásobně větší počet výchozích atomů (A) než počet vznikajících jader (B).
Obr
