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.
Výroba radionuklidů reaktoru
Nejsnadnější ozařování jader neutrony jelikož neutron nemá elektrický náboj, nepůsobí
elektrické odpudivé síly pomalý neutron ochotně vstupuje jádra. dalších radionuklidů vzniklých jinými ("parazitními") reakcemi.
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. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.htm 11) [15. 1. Nejobvyklejší reakcí zde
prostý neutronový záchyt (n, γ): NAZ N+1BZ ∗), mohou však nastávat reakce typu (n,p), (n,
http://astronuklfyzika.4 Radionuklidy
částic (protonů jiných nabitých částic cyklotronu, nebo neutronů jaderného reaktoru) intenzitě
I [počet částic/cm2/sec.
Obr. Výroba radioisotopů ozařováním terčíkových jader reaktoru cyklotronu.t) ,
kde [cm2] účinný průřez dané jaderné reakce [s-1] rozpadová konstanta vznikajícího
radionuklidu poločasem rozpadu souvisí vztahem 0,693/T1/2).
Za dobu ozařování bude aktivita A(t) požadovaného radionuklidu terčíku přibližně dána
produkční rovnicí
A(t) e−λ. Výsledná aktivita vyrobeného radionuklidu pak I.3.cz/JadRadFyzika4. 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. Často vhodné izotopové
obohacení ozařovaných materiálů terčíku zvyšuje výtěžnost reakce usnadňuje následnou radiochemickou separaci. Zpravidla proto
ozářený materiál nutné podrobit náročné proceduře radiochemické separace.
*) 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).RNDr.1.
Po ozáření terčíkovém materiálu obsažen nejen požadovaný radionuklid (aspoň nikdy 100% koncentraci),
ale řada dalších atomů příp. práškových amorfních materiálů), kapalném plynném skupenství.4.2008 12:13:36]
.N. Ozařovaný materiál terčíku může být pevném skupenství
(vč.10.σ.], budou terčíku postupně hromadit atomy výsledného radionuklidu (B). Množství vyrobené aktivity je
tedy přímo úměrné intenzitě ozařujícího svazku, množství terčíkové látky účinnému průřezu reakce
*).
♦ Výběr vhodného terčíku
- ozařovaného nuklidu, jeho chemické formy provedení
