Forskel mellem Neutronfangst og -absorption

Det vigtigste forskel mellem neutronfangst og absorption er det neutronfangst henviser til kombinationen af en neutron og en tung kerne via kollision, mens neutronabsorption refererer til dannelsen af en sammensat kerne, når en kerne fuldstændigt absorberer en neutron.

Neutronfangst og neutronabsorption er to typer af nukleare reaktioner. Begge disse processer involverer kombinationen af en kerne og en neutron til dannelse af en sammensat kerne; kombinationsmetoden er dog forskellig fra hinanden. I neutronindfangningsprocessen forekommer en kollision, mens der i neutronabsorptionsprocessen opstår en fission.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Neutron Capture
3. Hvad er Neutron Absorption
4. Sammenligning side om side - Neutronfangst vs absorption i tabelform
5. Resume

Hvad er Neutron Capture?

Neutronfangst er en teknik, der anvendes i nukleare reaktorer, hvor en atomkerne gennemgår kollision med en højhastighedsneutron. Her kolliderer en atomkerne af et tungt element med en eller flere neutroner og smelter sammen for at danne en tungere atomkerne. Denne proces er således meget vigtig i kosmisk nukleosyntesen.

Neutron har ingen elektrisk ladning. Dette betyder, at neutroner er neutrale (hvilket førte til at navngive dem som neutroner). Derfor kan de nemt komme ind i en fremmed atomkerne. Hvis de blev positivt ladet som protoner, vil de protoner, der allerede findes i kernerne, afvise de indkommende neutroner.

I systemer, hvor vi kan observere en lille neutronflux (fx: atomreaktor), fanger en atomkerne et enkelt neutron (bortset fra at fange to eller flere neutroner). For eksempel, når naturligt forekommende guldisotoper bestråles af neutroner, dannes en ustabil isotop af guld i en ophidset tilstand, som derefter hurtigt gennemgår radioaktivt henfald for at opnå dens jordtilstand. Her stiger massetallet med en, fordi ¹⁹⁷Au konverterer til ¹⁹⁸Au. Gamma-stråler udsendes under den radioaktive nedbrydningsproces. Hvis vi bruger termiske neutroner i denne neutronflux, kaldes processen desuden termisk indfangning snarere end neutronfangst.

Figur 01: Neutronindfangningsproces i stjerner

I systemer, hvor vi kan observere en høj neutronflux, såsom i stjerner, har atomkernerne ikke tid til radioaktivt henfald mellem neutronfangstprocesser. Derfor stiger antallet af atomkerner gradvist, snarere end at falde som i nukleare reaktorer. Atomnummeret forbliver imidlertid det samme, fordi protoner ikke er involveret i denne proces. Derfor kan vi observere det samme kemiske element (typen af kemisk element bestemmes af atomnummeret).

Hvad er Neutron Absorption?

Neutronabsorption er en teknik, der anvendes i nukleare reaktorer, hvor et atom fuldstændigt absorberer en neutron til dannelse af en sammensat kerne. Det er den vigtigste type atomreaktion, vi bruger i atomreaktorer. Her afhænger forfaldsmoden for den nydannede atomkerne ikke af metoden, som neutronabsorptionen fandt sted. Derfor kan vi observere en række emissioner efterfulgt af absorptionen. F.eks. radioaktiv optagelse resulterer i gammastråling.

Generelt har slutproduktet af neutronabsorptionsreaktion en tendens til at opdeles i to dele, mens der frigøres nogle neutroner og en betydelig mængde energi. Denne proces følger primært kinetikken for fissionsreaktioner.

Hvad er forskellen mellem Neutronfangst og -absorption?

Neutronfangst og neutronabsorption er to typer af nukleare reaktioner. Den vigtigste forskel mellem neutronfangst og absorption er, at neutronfangst refererer til kombinationen af en neutron og en tung kerne via kollision, mens neutronabsorption refererer til dannelsen af en sammensat kerne, når en kerne fuldstændigt absorberer en neutron.

Endvidere er en anden signifikant forskel mellem neutronfangst og -absorption, at i neutronfangstprocessen forekommer kollision, mens der i neutronabsorptionsprocessen sker fission.

Resume - Neutron Capture vs Absorption

Reference:

1. International, britisk elektricitet. “Kernefysik og grundlæggende teknologi.” Kernekraftproduktion, 1992, s. 1-110., Doi: 10.1016 / b978-0-08-040519-3.50008-1.

Billede høflighed:

1. “Rapid neutron capture” Af Daveturnr - Eget arbejde (CC0) via Commons Wikimedia
2. “Alpha Decay” Ved Inductiveload - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur