Откуда берутся нейтроны?

pH<7 · Сообщение **pH<7** » Вт сен 13, 2005 1:28 pm

Вопрос возник из любопытства о тонкостях производства дейтерированных растворителей. Так вот:

- из достоверных источников известно, что в настоящее время дейтерированные растворители получают облучением обычных нейтронами;
/ - при этом тяжёлую воду - центрифугированием;

Вопрос: откуда берутся нейтроны? Пробовал искать, плохо получается. Логично вспомнить о нейтронографии. Но это не совсем то. Там они получаются облучением металлической мишени чем-то заряженным (что можно разогнать в ускорителе), в мизерных количествах. Но если мы собираемся делать дейтерированные растворители, нам нужны, пардон, тонны нейтронов! Логично также вспомнить о плутонии, который может быть получен по реакции U(238) + n -> U(239) -> Np(239) -> Pu(239), но это снова не то - плутоний сейчас добывают из отработанного ядрёного топлива.

Такая вот логика.

Кто-нибудь в курсе?

slavert · Сообщение **slavert** » Вт сен 13, 2005 2:01 pm

я думаю используется небольшой (или большой) ядерный реактор

http://www.eurisotop.fr/

А вообще может просто кто-то пошутил насчет нейтронов, а ты поверил - ведь с углеродом то же нехорошая вещь случится от этого

Сообщение **ИСН** » Вт сен 13, 2005 2:36 pm

Портативные источники нейтронов есть, но дохленькие. Серьёзные количества берутся уж точно только в реакторе, к гадалке не ходи.
И не надо спрашивать, как их хранят и возят

ЗЫ. Углерод и кислород гораздо устойчивее к нейтронам, чем водород, но всё равно идея звучит дико.

Сообщение **Serge** » Вт сен 13, 2005 4:14 pm

ну например из статично установленного калифорниевого источника. там плотность потока иногда бывает весьма немаленькой. и как раз вполне достаточной для того, чтобы скажем из меди никель получить

насчет дейтронов, честно говоря, не знаю.
насколько я понимаю у протонов слишком уж маленькое эффективное сечение для абосолютно неупругого взаимодействия с нейтронами. Так, например, есть неупругое рассеяние нейтронов (вид колебательной спектроскопии) - Inealstic Neutron Scattering (INS), которое именно на этом эффекте и основывается... Так что с экономической точки зрения этот метод мне представляется не самым эффективным, честно говоря.

pH<7 · Сообщение **pH<7** » Вт сен 13, 2005 4:17 pm

slavert писал(а):я думаю используется небольшой (или большой) ядерный реактор

http://www.eurisotop.fr/

А вообще может просто кто-то пошутил насчет нейтронов, а ты поверил - ведь с углеродом то же нехорошая вещь случится от этого

Сообщение **ИСН** » Вт сен 13, 2005 4:21 pm

Брось, Серж, один атом калифорния способен окучить всяко меньше десятка атомов водорода (или каких других), а калифорния того в источнике считанные миллиграммы.

Сообщение **Serge** » Вт сен 13, 2005 4:42 pm

ээээ.. конечно, ИСН.. я не имел в виду, что его следует использовать для получения весовых количеств дейтерий-содержащих веществ. он используется для нейтронно-активационного анализа.

SIG · Сообщение **SIG** » Вт сен 13, 2005 9:00 pm

Может Ваши источники и достоверные, но для большинства растворителей это не так.

Про использование реактора рассказывают давно, например, в лаборатории Устынюка, однако это миф.

Хлороформ готовят , гидролизуя хлоральгидрат тяжелой водой. Бензол - изотопным обменом с тяжелой водой в присутствии D2SO4. Широко применяются синтезы с применением тяжелого ацетилена и этилена. Что касается облучения - то только реактор, причем весьма немаленький. Однако, очевидно, что никакого реактора не хватит, если вещества надо производить тоннами. Кстати, тяжелую воду тоже делают по-разному, например, высокоэффективной дистилляцией остатков от электрохимических производств или непосредственно природной воды.

Steiner · Сообщение **Steiner** » Ср сен 14, 2005 3:37 pm

Други мои!
1. Вода тяжелая делается не центрифугированием, а электролизом, как отход. Дейтерированные органические вещи (прекурсоры, естественно), деляются изотопным обменом с тяжелой водой.
2. Нейтронными импульсами вода в тяжелую не превритится.
3. Нейтронные генераторы - вещь не очень дорогая и доступная. Они большинством основаны на бомбардировке свинца или урана быстрыми электронами.

SIG · Сообщение **SIG** » Ср сен 14, 2005 8:36 pm

Классический лабораторный источник нейтронов - радийбериллиевый источник в парафиновом блоке. Существуют и более замысловатые вещи вроде описанных Steiner'ом генераторов. Однако эти штучки не способны обеспечить поток нейтронов достаточной плотности. Реакторы используются в исследовательских и промышленных целях, однако никто не делает на них дейтерий. Касательно центрифугирования - видимо имелись в виду газовые центрифуги, которые раньше использовались для получения газообразного дейтерия.

Sergei · Сообщение **Sergei** » Пт сен 23, 2005 3:04 am

При облучении растворителей нейторонным потоком, при реакции
n+p ---> D
выделяется 2 МэВ , этого хватит, чтобы разорвать хим. связи у тысяч молекул.
Так что скорее всего синтез :
CaC2 + 2D2O ---> Ca(OD)2 + DCCDD
А из дейтероацетилена - что угодно.
а также
nC + mD2 ---> смесь дейтероуглеводородов .
Получение нейтронов :
В лаб. условиях используется смесь порошков бериллия и альфа-распадчика. Порог реакции - 1.6 МэВ :
Be-9 + a ---> Be-8 + n + a
Яд. реактор используется как сильный источник нейтронов, но он дает очень широкий спектр (по энергиям).

О получении тяж. воды :
1)Хим. обмен между сероводородом и водой, водородом и водой, водородом и аммиаком.
2)Дистилляция воды
3)Дистилляция водорода при 22 K .
4)Электролиз воды
5)Лазерное разделение
О получении Pu-239 Pu-241
Эти изотопы получаются в реакторах на быстрых нейтронах (131кэВ-1.1МэВ) в небольших количествах. В реакторах CANDU-PHWR (реактор на быстрых нейтронах с замедлитель- D2O , под давлением ) при флюенсе 1.6-2.2 (10^21) нейтр./см2 образуется на 1 кг U-238 : Pu-239 2.513-2.668 г , Pu-241 0.1674-0.2623 мг , и резко при увеличении флюенса возрастает кол-во неделящегося Pu-240 0,9168-1,3119 г . Созданы реакторы даже на обедненнном уране. Так что было бы интересно создать реактор на природной смеси изотопов , используя D2O как растворитель и замедлитель, и с добавлением (или без) Be(NO3)2. Надо заметить, что при переводе в раствор крит. масса снижается с 22.8 кг до 0.82 кг для U-235 и с 5.6 кг до 0.51 кг для Pu-239 ( в перерасчете на металл). Кроме того добавление бериллия также сильно снижает крит. массу. Наиболее совершеным реактором по выработке Pu-239 я вижу реактор на быстр. нейтронах с растворенным UO(NO3)2 ( атомы O N имеют min сечение захвата) в качестве растворителя и замедлителя - D2O (раствор под давлением). А также имеющий встроенный блок по фильтрации раствора с выделением Pu-239 на фазе нептуния. Кроме того этот реактор мог-бы работать на микроколичествах урана.

Форум химиков