当前课程知识点:核辐射物理及探测学 >  第四章 原子核反应 >  4.4 反应机制及核反应模型 >  4.4.5 (n,γ)反应的1/v规律

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4.4.5 (n,γ)反应的1/v规律

下一节:6.1.1 射线(辐射)及射线的分类

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4.4.5 (n,γ)反应的1/v规律课程教案、知识点、字幕

下面我们来介绍一下

nγ反应的1/v规律

那么对于nγ反应

理论上可以证明

复合核发射中子的概率

正比于入射中子的速度

那么就是Γn就是发射中子的

能积分宽度正比于v

当中子动能比较小的时候

我们可以求出来

它的波长λ

反比于中子的速度

也就是说λ正比于1/v

那么我们又知道

那么nγ反应是主要发生在

慢中子区的

那么这个时候中子的动能

比它和靶核的结合能要小得多

也就Tn远小于BnA

根据我们前面得到的

复合核激发能的计算关系

也就E*等于

Tn'+BnA

那么这个时候

Tn'其实是可以忽略掉了

那么这种情况下

因为Tn'很小

所以Tn它的变化所引起的

复合激发能的变化

是很小的

可以认为

入射中子的能量在变化

但是形成的符合核的激发能

是没有变化的

由于形成的符合核的激发能

并没有发生变化

所以这样一个能级

通过发射γ射线退激的概率

也没有发生变化

或者是通过发射γ射线

进行退激所对应的

那个能积分宽度

是没有变化的

所以我们可以把Γγ

看成是一个常数

那么由于Tn足够小

也就是中子的速度足够的小

那么这种情况下

对应的Γn也是足够的小

所以有Γn远远小于Γγ

这样的一个关系

这样的话我们可以得到

这个能级的总宽度

就是Γ约等于Γγ

这样的一个式子

我们把这个Tn

带到我们的b-w公式里头去

那么可以得到

这样的一个关系

那么由于Tn足够的小

所以Tn'-E0

那么就可以直接用E0

去表示它了

因为是有平方关系的话

所以这个后面的式子

我们可以得到这个关系

那么另外我们知道

分子上的Γγ

我直接用Γ去表示

那么由于这个复合核的

能量状态没有变化

所以Γ是一个常量

所以这个地方

我们当常量去处理它

那么E0也是一个常量

所以当常量去处理它

那这个里面

随着中正能量变化的项

只有两项

一个是λ就是中子的波长

一个是Γn就是相对应到

发射中子的

这个能积分宽度在变化

而且我们知道

Γn和中子的速度成正比

λ和中子的速度成反比

那么利用这样的关系

我们显然可以得到

这样一个核反应的截面

就是一个σnγ

和中子的速度成反比

我们可以用

这样的一个式子去描述它

那么这个就是

nγ反应的1/v规律

那么这样的一个规律

我们说是一个很重要的规律

我们看一下

这个规律究竟有什么用

那么第一种情况

显然如果我们已经知道了

某个速度情况下

这样一个核反应的截面

显然可以利用

这样的一个1/v规律

去求其它速度情况下

核反应的截面

这是一个直接的应用

利用通常的情况下

我测到了v0情况下

核反应的情况

是σ0

那么显然可以通过这样的关系

求出另外一个速度下

它的核反应截面来

但一般情况下

我们其实知道的

不是这个中子的速度

而是知道的中子的能量

就是它的动能

所以我们通常情况下

是要把它转成和动能之间的关系

知道了某一个动能下的截面

去求其它动能下的截面

这样一个式子

因为我们涉及到的

是一个慢中子区的这个中子

所以它的动能

我们直接可以用非相对论的

那个关系式去描述它

就动能等于1/2mv^2

这样的话

我们得到的是

和能量开方成反比的这样一个关系

所以就是

σ=σ0×sqrt(T0/T)

所以你知道了

某一个动能下

它的反应截面

就可以求出在另外一个动能下

它的反应截面

我们看到1/v规律

给了我们应用上一个很大的方便

我们可以通过

某入射粒子动能下

核反应截面

这个具体的数值去求

入射粒子动能

为其它数值的时候

核反应的截面

当然我们应用

1/v规律的时候

应该要注意

它是不是满足

我们前面的那些条件

如果不满足的话

例如它已经在共振区里头了

那这个时候

你再利用这个1/v规律

得到的结果显然是不对的

这一节的内容就到这里

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第一章 原子核的基本性质

-1.1 基础知识、常量与单位

--1.1.1 基础知识、常量与单位

-1.2 原子核的构成、表示方法与相关术语

--1.2.1 原子核的构成

--1.2.2 原子核的表示方法

--1.2.3 一些原子核相关的术语

-1.3 原子核的大小与稳定性规律

--1.3.1 原子核的大小

--1.3.2 核力的基本特性

--1.3.3 β稳定曲线及原子核的稳定性规律

--1.3.4 核势垒

-1.4 原子核的结合能

--1.4.1 质量亏损与质量过剩

--1.4.2 原子核的结合能与比结合能

--1.4.3 液滴模型

-1.5 原子核的自旋

--1.5.1 原子核的自旋

-1.6 原子核的磁矩与电矩

--1.6.1 原子核的磁矩

--1.6.2 原子核的电矩

-1.7 原子核的统计性质、宇称与能态

--1.7.1 原子核的统计性质

--1.7.2 原子核的宇称

--1.7.3 原子核的能态

-课后作业--作业

第二章 原子核的放射性

-2.1 放射性衰变的基本规律

--2.1.1放射性的发现

--2.1.2原子核的放射性

--2.1.3衰变纲图

--2.1.4放射性衰变的基本规律

--2.1.5描述放射性的特征量

--2.1.6 放射性活度、比活度、射线强度

-2.2 递次衰变规律

--2.2.1 递次衰变规律

--2.2.2 放射性平衡与逐代衰变

-2.3 放射系

--2.3.1 放射系

-2.4 放射规律的一些应用

--2.4.1 放射源活度修正和源性质分析

--2.4.2 放射源制备时间与放射源活度确定

--2.4.3 碳-14断代年代法

--2.4.4 地质放射性鉴年法

--2.4.5 短寿命核素发生器

-课后作业--作业

第三章 原子核的衰变

-3.1 原子核的衰变方式

--3.1.1 原子核的衰变方式

-3.2 α衰变

--3.2.1 α衰变的形式

--3.2.2 α衰变的特点

--3.2.3 α衰变的衰变能

--3.2.4 α衰变与核能级图

--3.2.5 α衰变的衰变常数

-3.3 β衰变

--3.3.1 什么是β衰变?

--3.3.2 中微子假说

--3.3.3 中微子的性质

--3.3.4 β-衰变

--3.3.5 β+衰变

--3.3.6 轨道电子俘获

--3.3.7 β衰变三种类型小结

--3.3.8 β衰变的费米理论与选择定则

--3.3.9 β能谱形状与库里厄图

--3.3.10 衰变常数与比较半衰期

-3.4 γ跃迁

--3.4.1 什么是γ跃迁?

--3.4.2 γ跃迁的多极性与主要特点

--3.4.3 γ跃迁几率与选择定则

--3.4.4 同质异能跃迁

--3.4.5 内转换

-课后作业--作业

第四章 原子核反应

-4.1 核反应的概况

--4.1.1 原子核反应相关概念

--4.1.2 核反应中的第一

--4.1.3 核反应的分类

--4.1.4 核反应中的守恒定律

-4.2 核反应能和Q方程

--4.2.1 核反应能

--4.2.2 Q方程

--4.2.3 Q方程的应用

--4.2.4 实验室坐标系和质心坐标系

--4.2.5 核反应阈能

--4.2.6 L系和C系中出射角的关系

-4.3 核反应截面和产额

--4.3.1 核反应截面

--4.3.2 微分截面和角分布

--4.3.3 L系和C系中反应截面的关系

--4.3.4 反应产额

-4.4 反应机制及核反应模型

--4.4.1 核反应的三阶段描述和各截面的关系

--4.4.2 核反应的光学模型

--4.4.3 复合核模型

--4.4.4 共振和共振公式

--4.4.5 (n,γ)反应的1/v规律

-课后作业--作业

第六章 射线与物质相互作用

-6.1 辐射与物质相互作用概述

--6.1.1 射线(辐射)及射线的分类

--6.1.2 带电粒子与物质原子的碰撞过程

--6.1.3 能量损失率、比能损失或阻止本领

-6.2 重带电粒子与物质的相互作用

--6.2.1 重带电粒子与物质相互作用的特点

--6.2.2 电离能量损失规律:Bethe公式

--6.2.3 对Bethe公式的讨论

--6.2.4 Bragg曲线与能量歧离

--6.2.5 能量损失的Bragg加法法则

--6.2.6 重带电粒子的射程及射程歧离

--6.2.7 阻止时间

-6.3 快电子与物质的相互作用

--6.3.1 快电子与物质相互作用的特点

--6.3.2 辐射能量损失规律

--6.3.3 快电子的能量损失率

--6.3.4 快电子的吸收与射程

--6.3.5 快电子的散射与反散射

--6.3.6 正电子湮没

--6.3.7 带电粒子与物质相互作用小结

-6.4 γ射线与物质的相互作用

--6.4.1 能谱的概念

--6.4.2 γ射线与物质相互作用的特点

--6.4.3 光电效应(物理、能量、截面)

--6.4.4 康普顿效应

--6.4.5 电子对效应

--6.4.6 三种效应的比较

--6.4.7 其他作用过程

--6.4.8 γ射线的衰减规律

--6.4.9 关于中子与物质相互作用的说明

-课后作业--作业

第七章 辐射测量的数理统计基础

-7.1 统计学的基础知识

--7.1.1 伯努利实验

--7.1.2 二项分布

--7.1.3 泊松分布

--7.1.4 高斯分布

--7.1.5 串级变量

-7.2 放射性测量的统计误差

--7.2.1 核衰变数的涨落

--7.2.2 放射性测量的统计误差

-7.3 电离过程的涨落与法诺分布

--7.3.1 电离过程的涨落与法诺分布

-7.4 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落

--7.4.1 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落

-7.5 时间间隔的统计分布

--7.5.1 相邻信号脉冲(或粒子)的时间间隔

--7.5.2 相邻“进位脉冲”的时间间隔

-课后作业--作业

第八章 气体电离探测器

-8.1 气体中离子与电子的运动规律

--8.1.1 气体中离子与电子的运动规律

-8.2 电离室

--8.2.1 电离室的工作机制

--8.2.2 脉冲电离室及其输出信号

--8.2.3 脉冲电离室的主要性能指标第一部分:能量分辨率

--8.2.4 脉冲电离室的主要性能指标第二部分:饱和特性、坪特性等

--8.2.5 累计电离室

-8.3 正比计数器

--8.3.1 正比计数器的工作原理

--8.3.2 正比计数器的输出信号

--8.3.3 正比计数器的主要性能指标

-8.4 G-M计数管

--8.4.1 GM计数管的工作机制

--8.4.2 有机自熄GM计数管

--8.4.3 卤素自熄GM计数管

--8.4.4 自熄GM计数管的输出信号和主要性能指标

-8.5 气体探测器小结

--8.5.1 气体探测器小结

-课后作业--作业

第九章 闪烁探测器

-9.1 闪烁体

--9.1.1 闪烁体及其分类

--9.1.2 闪烁体的主要物理特性

--9.1.3 闪烁光的收集

-9.2 光电倍增管

--9.2.1 光电倍增管及其主要性能

-9.3 闪烁探测器

--9.3.1 闪烁探测器输出信号的物理过程及输出回路

--9.3.2 闪烁探测器的输出信号

--9.3.3 闪烁探测器输出信号的涨落

-9.4 单晶闪烁谱仪

--9.4.1 单晶闪烁谱仪的构成和主要性能指标

-课后作业--作业

第十章 半导体探测器

-10.1 半导体与半导体探测器

--10.1.1 半导体探测器及其基本特点

--10.1.2 半导体的基本性质

-10.2 PN结半导体探测器

--10.2.1 PN结半导体探测器的工作原理

--10.2.2 PN结半导体探测器的输出信号

--10.2.3 PN结半导体探测器的主要性能

-10.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器

--10.3.1 锂漂移半导体探测器

--10.3.2 高纯锗半导体探测器

--10.3.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器的性能与应用

-10.4 其他半导体探测器

--10.4.1 其他半导体探测器

-课后作业--作业

第十二章 核辐射测量方法

-12.1 活度测量方法

--12.1.1 辐射测量关心的问题

--12.1.2 活度测量的相对法与绝对法

--12.1.3 影响活度测量的因素

--12.1.4 α放射性样品活度的测量

--12.1.5 β放射性样品活度的测量

-12.2 符合测量法

--12.2.1 什么是符合?

--12.2.2 真符合

--12.2.3 反符合

--12.2.4 延迟符合

--12.2.5 符合曲线

--12.2.6 偶然符合

--12.2.7 真偶符合比

-12.3 γ能谱解析

--12.3.1 γ能谱解析

-课后作业--作业

第十三章 中子及中子探测

-13.1 中子的基本特性与分类

--13.1.1 中子的基本特性与分类

-13.2 中子源

--13.2.1 中子源

-13.3 中子与物质的相互作用

--13.3.1 中子与物质的相互作用

-13.4 中子探测的特点与探测方法分类

--13.4.1 中子探测的特点与探测方法分类

-13.5 常用的中子探测器

--13.5.1 常用的中子探测器

-课后作业--作业

4.4.5 (n,γ)反应的1/v规律笔记与讨论

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