Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 14 september 1954 - Grundämnesomvandlingar i atomreaktorn, av Hans von Ubisch
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
756
TEKNISK TIDSKRIFT
Diskussionen inskränks till två specialfall,
nämligen och v’ <P > X’. I det förra får man
(6)
vilket gäller för produktionen av relativt
kort-livade isotoper i en reaktor. Det senare ger
däremot
o
-o’S\
(7)
Denna ekvation ger en god approximation för
produktionen av 239Pu ur 238U i reaktorn,
eftersom Oss (2 och 8 är de sista siffrorna i
atomnummer resp. masstal för 238U) är mycket mindre än
<j49 (för 239Pu), omvandlingen 239U —> 239Np —>
239Pu går relativt snabbt och
sönderfallskonstanten A49 är bara In 2/T, där T = 24 400 år är
nu-klidens halveringstid.
Antag nu att minskningen av N under
bestrålningen ej kan försummas, men att l’ är
försumbar. Av ekv. (3) och (4) får man
, o N{0)i — o s — o’ s\
N = —-[e — e )
a — o
(8)
Härav beräknas t.ex. produktionen av 236U i
reaktorn, men man måste ta hänsyn till att endast
16 % av det 235U som försvinner, omvandlas till
238U. Omvandlingshastigheten för 236U till
sekundära produkter bestäms vidare av o’ som är
in-fångningstvärsnittet för 230U.
Liknande ekvationer kan härledas även för
mängderna sekundära, tertiära osv.
reaktionsprodukter. Genom uppkomsten av sekundära
reaktionsprodukter minskas utbytet av de primära
Äch dessas renhet. Vid produktion av de
medicinskt viktiga nukliderna 32P och 60Co får man
t.ex. även 33P och 61Co med andra radiologiska
egenskaper än huvudprodukternas. Effekten
växer med stigande neutronflöde.
Mätning av verkningstvärsnitt
Isotopen 196Hg, som finns till endast 0,15 %, har
ett mycket stort infångningstvärsnitt (3 100
barn) och försvinner därför snabbast ur
massspektret vid bestrålning av kvicksilver3 i en
reaktor. Den övergår till 197Hg, som är radio-
Fig. 1. Masspektrum, t.v. av vanligt och t.h. av
neutron-bestrålat kvicksilver’; vågräta streckade linjer t.h. anger
maxima för obestrålat kvicksilver.
Fig. 2. Neutronflödets storlek och förhållandet mX : ’"X i
klyvningsprodukter4.
aktiv och ined en halveringstid av några dygn
förvandlas till 197Au, den enda stabila
guldisotopen (alkemi). Av fysikaliska skäl kommer guld
inte med i ett masspektrum för kvicksilver, och
därför får man en lucka i spektret på platsen för
masstalet 197 (fig. 1 t.h.).
En annan isotop med stort tvärsnitt är 199Hg
(2 500 barn), och man ser att en del av denna
har överförts till 200Hg. Till kvicksilvers totala
infångningstvärsnitt ger 196Hg och 109Hg 4,8 resp.
425 barn medan de övriga isotoperna
tillsammans ger högst 45 barn.
Masspektra (fig. 1) kan direkt ge endast
relativa värden för tvärsnitten. För att få
absolutvärden måste man antingen känna elementets
(kvicksilvrets) totala tvärsnitt, som bekvämt kan
mätas med andra metoder, eller också måste
man samtidigt bestråla ett känt ämne som
referens. Det senare är detsamma som att mäta S =
S&dt.
Mätning av neutronflöden
Neutronflöden kan mätas med rent fysikaliska
apparater, såsom jonisationskammare, räknerör
eller termoelement innehållande t.ex. bor. I dessa
fall observerar man rekylpartiklar och den
jo-nisation, som dessa framkallar, eller också
värmeutvecklingen vid vissa nuklidomvandlingar.
Dessa metoder ger momentanvärden för flödet.
Vid de metoder, som här intresserar, mäter man
förändringar i provens sammansättning. De skall
ej förväxlas med rent kemiska flödesmätare som
grundar sig på sådana fenomen som produktion
av knallgas och väteperoxid i vatten vilket ut-*
sätts för joniserande strålning och eventuellt kan
göras särskilt neutronkänsligt genom tillsats av
bor.
För mätning av små och medelstora
neutronflöden använder man endast aktiveringsproceduren.
Ett tunt preparat, t.ex. en guldfolie,
neutronbestrålas varvid 198Au med 2,7 dygns
halveringstid bildas. I tjocka preparat med relativt stort
tvärsnitt minskas flödet i centrum genom
ytskiktens absorption.
Vid bestrålningens slut är aktiviteten 1! N\ där
N’ är givet av ekv. (6) och där t är
bestrålningstiden. Folien läggs därefter under ett GM-rör för
mätning av aktiviteten. Av ekv. (6) framgår att
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
