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.
2008 12:13:55]
.).
Neutrinové záření
I když hlediska fluence částic patří neutrinové záření mezi nejhojněji vyskytující nejintenzívnější záření přírodě,
je jeho radiační význam zcela nepatrný (prakticky nulový) většinou ani mezi ionizující záření nezařazuje.4 "Scintilační detekce spektrometrie
záření gama", popř. Vznik vlastnosti neutrin jsou podrobně rozebírány
http://astronuklfyzika.
Jelikož neutrony nemají elektrický náboj, při průchodu látkou samy neionizují (jedná záření
nepřímo ionizující).
q Nepružný rozptyl, při němž neutron opět předá část své energie jádru, avšak tato energie spíše než
na mechanický pohyb jádra spotřebuje zvýšení vnitřní energie jádra nastane excitace jádra. Ionizaci prostředí způsobují sekundární částice, jež vznikají při interakci neutronů
s jádry atomů (odražená lehká jádra, záření protony, částice alfa pod.
q Jaderné reakce, kdy vniknutí neutronu jádra emitována jiná částice, např. Záření gama
pak již vyvolává ionizaci.3 "Jaderné reakce", část "Štěpení atomových jader"..6 Ionizující záření
Sekundární světelné záření může uplatnit případě opticky transparentních látek; důležité využití
ve scintilační detekci spektrometrii záření viz §2. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.).10. detekci Čerenkovova záření pomocí fotonásobičů.RNDr.
V praxi jednotlivé mechanismy interakce neutronového záření látkou kombinují.cz/JadRadFyzika6. Předaná energie při
pružném rozptylu neutronu největší pro jádra vodíku (zde při jedné srážce předána téměř
polovina energie) rostoucí hmotností (nukleonovým číslem) jader klesá. Odražené jádro díky svému kladnému náboji při svém
pohybu vyvolává ionizaci excitaci okolních atomů, čímž ztrácí svou energii. Další ionizace pak může nastat následně dlouhodobě: jádra jež
pohltila neutron jsou často radioaktivní rozpadají vyzáření dalšího ionizujícího záření,
především beta.. proton nebo
částice alfa (do této kategorie fakticky patří předchozí způsob), které ionizují.
Při návratu jádra původního stavu (deexcitaci vzbuzených jaderných hladin) vyzáří foton
záření gama, který již vyvolává ionizaci mechanismy popsanými předchozím odstavci
(fotoefekt, Comptonův rozptyl, . Radiační záchyt neutronů nejúčinnější pro pomalé neutrony nízkou energií,
zvláště pro "tepelné" neutrony energií pouze cca 0,025eV (což odpovídá tepelnému pohybu atomů) a
je velice odlišný pro různá jádra.3 "Jaderné reakce". Neutrony vstupu do
látky reagují téměř výhradně atomovými jádry, čtyřmi způsoby:
q Pružný rozptyl neutronů jádrech nejčastějším způsobem interakce rychlých neutronů při
jejich průchodu látkovým prostředím, zvláště lehkými jádry. zpomalení "tepelnou" energii vnikají neutrony
do jader způsobují tam jaderné reakce vzniku radioisotopů neutronovou aktivaci, která se
může stát dlouhodobějším zdrojem ionizujícího záření. následné aktivaci platí totéž
co bylo zmíněno předchozím bodě. Např. 1. to
díky extrémně malému účinnému průřezu interakce neutrin látkou.
q Radiační záchyt, při němž neutron jádrem pohlcen následně emitován jeden nebo více
fotonů záření gama (při deexcitaci jaderných hladin vzbuzených při absorbci neutronu). vakuu neutrony
pohybují sice volně bez odporu, avšak jejich "dolet jakožto neutronů" není neomezený jak se
dalo čekat: volné neutrony spontánně rozpadají radioaktivitou poločasem asi 12minut na
protony, elektrony (anti)neutrina. Proto jsou rychlé
neutrony nejvíce zpomalovány látkami obsahujícími lehké prvky (vodík, berylium, uhlík pod. Nezmiňujeme zde interakcích neutronů
s těžkými jádry oblasti uranů transuranů, vedoucích štěpení jader, které podrobněji rozebráno
v §1. látkám, které nejúčinněji zachycují neutrony, patří zvláště bor
a kadmium, které proto používají jako stínící materiál pro neutronové záření pro
regulaci neutronového toku jaderných reaktorech. Jaderné reakce vyvolané neutrony jsou podrobněji zmíněny v
§1. Letící neutron narazí jádro, předá mu
část své kinetické energie, odrazí něj (podobně jako kulečníková koule) pokračuje pohybu
se změněným směrem sníženou energií.
Neutronové záření
Pod neutronovým zářením rozumí proud pohybujících neutronů.
rychlé neutrony snadno vnikají látky, rychle ztrácejí svou energii při srážkách hlavně lehkými
jádry, které pak ionizují excitují okolní atomy.).htm (18 32) [15
