Пороговые реакции

Реакции с вылетом заряженных частиц, такие как (n,p) и (n,a), могут быть использованы для получения некоторых радионуклидов с малым атомным весом: ¹⁴N(n,p)¹⁴C, ³²S(n,p)³²P, ³⁵Cl(n,p)³³S, ⁴⁰Ca(n,a)³⁷Ar, ⁸⁹Y(n,p)⁸⁹Sr. Радионуклид ¹⁴C почти полностью производится в реакции ¹⁴N(n,p)¹⁴C.

Задача 3.3. Сравнить два способа получения ⁹⁹Mo, являющегося генератором наиболее используемого радионуклида ^99mTc, в реакциях ⁹⁸Mo(n,g)⁹⁹Mo и ²³⁵U(n,f)⁹⁹Mo. В первом случае возможно облучение молибдена природного изотопного состава (24,1% ⁹⁸Mo) или обогащенному по ⁹⁸Mo до 90% и более.

Стоимость на единицу активности ⁹⁹Mo по реакции ⁹⁸Mo(n,g)⁹⁹Mo на порядок ниже, чем при переработке облученного ²³⁵U, и в производстве практически отсутствуют радиоактивные отходы. Однако удельная активность ⁹⁹Mo в этом случае значительно ниже удельной активности ⁹⁹Mo, получаемого из осколков деления урана. Поскольку при делении урана, кроме ⁹⁹Mo образуется большое количество сопутствующих осколков деления, суммарная активность которых более чем на порядок выше извлекаемого молибдена, возникает проблема ликвидации высокоактивных отходов.

Радионуклиды, получаемые в реакторах.

РН	Период полураспада	Тип распада, макс. энергия b-излучения (МэВ), выход (%)	Энергия основных g-квантов, кэВ выход (%),	Реакция получения РН
1 2 3 4 5
Реакция радиационного захвата (n, g)
^32P	14,3 сут	b^- 1,7 (100)	695(100)	^31P(n,g)^32P
^125I	60,0 сут	ЭЗ(100)	35,5(7)	^124Xe(n, g)^125Xe® ^125I (генератор)
^131I	8,02 сут	b^-0,6 (100)	284(5), 364(81), 637(7)	^130Te(n, g)® ^131Te ®^131I Продукт деления ^235U
^131Te	25мин	b^-2,1(100)	150(68), 453(16)	^130Te(n, g)® ^131Te
^153Sm	46,3 ч	b^-0,8(100)	103(28.3)	^152Sm(n,g)^153Sm
^188Re	17.0 ч	b^-2.1(100)	155(1)	^186W(n,g)®^187W(n,g) ®^188Re (генератор) ^187Re(n, g)^188Re
Последовательный захват нейтронов
^166Dy	81,5 ч	b^-0,48(100)	82(13.0)	^164Dy(n,g) ®^165Dy(n,g) ®^166Dy(n,g)
^188W	69,0 сут	b^-0,35(100)	291(0,4)	^186W(n,g) ®^187W(n, g) ®^188W(n,g)
Реакция деления
^90Sr	28,6 лет	b^-0,55(100)		Продукт деления ^235U
^99Mo	66,0 ч	b^-1,23(100)		Продукт деления ^235U
^131I	8,0 сут	b^-0,6 (100)	284(5), 364(81), 637(7)	Продукт деления ^235U
Реакции вылетом заряженных частиц
^3H	12.3 лет	b^- 0,018^(100)		^6Li(n,a) ^3H
^14C	5730 лет	b^- 0,156(100)		^14N(n,p)^14C

В случае использования реакции радиационного захвата (особенно при двойном захвате) удельная активность относительно мала.

Дата добавления: 2013-12-12