Witam, na samym początku chciałbym zaznaczyć, że moje pytanie jest czysto teoretyczne. Nie posiadam i nie będę posiadał żadnych materiałów promieniotwórczych, ani nie zamierzam wykorzystywać w praktyce zdobytej tu wiedzy. Jeśli temat jest nieodpowiedni - proszę usunąć.

Kiedyś już chwaliłem się na forum wiedzą dotyczącą hamowania neutronów za pomocą parafiny. Przeczytałem dzisiaj, że materiałem, który najlepiej zatrzymuje n0 jest D2O. Czy ma ktoś może jakieś dane porównawcze dotyczące różnych materiałów pochłaniających neutrony? Interesuję się promieniowaniem od dłuższego czasu, a neutrony są w tym świecie prawdziwymi duchami Są i działają, ale pozostają nieuchwytne.

Parafinę i D2O stosuje się w detektorach promieniowania neutronowego do spowolnienia neutronów tak aby nie przeleciały przez detektor niezauważone. Do pochłaniania neutronów najlepiej nadaje się kadm ołów złoto, w reaktorach do pochłaniania neutronów stosuje się właśnie kadm.

Ale podobno neutrony przelatują swobodnie przez metale, bo nie mają ładunku! Czytałem na stronie, która zdawała się być kompetentna, że metr ołowiu to nie przeszkoda dla neutronów. Właśnie dlatego są tak niebezpieczne, bo konwencjonalne osłony są dla nich przezroczyste -tak czytałem. Jak znajdę to wkleję.

Rozpędzone neutrony mają pewną ilość energii kinetycznej jeśli są bardzo szybkie to trzeba dużo betonu lub ołowiu do wyhamowania.

To tak jak byś strzelał w deskę z kbks jeśli jesteś blisko i prędkość jest duża to deskę przestrzelisz jeśli staniesz dalej to deska zatrzyma pocisk.

O tym braku ładunku co "czytałeś" to zgaduje, że chodzi o pole magnetyczne i siłę Lorentza, nie oddziałuję ona na protony. Oczywiście magnetyzm ma pewien niewielki wpływ na wiązkę neutronów ponieważ protonu ma moment magnetyczny.

Więc zamiast odkrywać nową fizykę to do nauki.

Nie każdy jest idiotą. Rozdział 1.5
Jak teraz patrzę, o metrze ołowiu nie ma tu mowy, widocznie usłyszałem to od nauczyciela.

http://www.ipj.gov.pl/pl/szkolenia/matedu/raport14.pdf

Co do braku ładunku o którym 'czytałem', chodzi mi o to '0', które zapisuje się koło 'n' oznaczającego neutron. Sprawia to, że neutrony nie mogą być hamowane poprzez polowe oddziaływania z jądrami i elektronami.
Przykro mi, że tak irytuje moja niewiedza.

Dziękuję za szczerą radę, będę kontynuował naukę.

Witam..
Oddziaływanie neutronów z materią (jak i innych cząstek) opisuje przekrój czynny, który ma właściwie wymiar powierzchni.
Z neutronami problem jest taki, że zależy on od ich energii i jest zupełnie inny na neutronów powolnych a inny dla szybkich.
Tzn tak prosto mówiąc inny dla różnych (zimnych, termicznych, rezonansowych, średnich, prędkich czy o wysokich energiach).
Ściany wewnętrzne w elektrowniach potrafią mieć metra grubości betonu a kopuła kilka metrów betonu i to z dodatkiem berylu.
Czasami jest potrzebne zatrzymanie w sensie pochłaniania a czasem coś co moglibyśmy nazwać zwierciadłem lub reflektorem. Poza tym co było napisane to chyba jeszcze jako materiały warto wymienić BeO i grafit.

http://www.if.pw.edu.pl/~pluta/pl/dyd/m ... 7/main.htm

Jak widać coś tam było w tym co czytałeś, w temacie jest sporo błędów:

- ma cięższe jądro niż normalna woda znaczy jądra mają słabsze oddziaływanie z neutronami, oczywiście deuter ma nadal lekkie jądro proton i neutron gdy wodór ma tylko sam proton. Niestety nie znalazłem informacji dlaczego akurat ciężka woda jest stosowana w czujnikach.

beryl jest metalem z którego wykonuje się reflektory neutronów w broni i reaktorach jądrowych.

tutaj nie ma sensu wspominać o elektronach o nie oddziałuję z nimi w cale.



Sam tutaj błędnie założyłem, że rodzaj oddziaływania nie będzie tak mocno zależał od prędkości neutronu. więc metale ciężkie np. kadm stosowane są do pochłaniania powolnych neutronów. Natomiast do hamowania szybkich neutronów stosuje się wodę, parafina, beton, ale także węgiel i beryl, najbardziej hamują je zaś zderzenia z protonami.



od przekroju czynnego zależy prawdopodobieństwo kolizji w danym materiale jednak tutaj oddziaływanie zależy od wielkości jądra więc Uran mając największy przekrój czynny nie będzie najefektywniej spowalniał neutronów

Witam..
Przepraszam ale nie rozumiem ostatniego zdania:

"od przekroju czynnego zależy prawdopodobieństwo kolizji w danym materiale jednak tutaj oddziaływanie zależy od wielkości jądra więc Uran mając największy przekrój czynny nie będzie najefektywniej spowalniał neutronów"

Uran jakby z zasady nie nadaje się do osłony przed neutronami bo zachodząca reakcja (n,2n) lub (n,3n) co prawda osłoniła by nas przed tym konkretnym neutronem - którego z jakiś tam przyczyny nie lubimy ale dałaby nam dwa lub trzy inne, które (nawet jeśli je akurat lubimy) zrobią nam więcej krzywdy.

Wcale nie chodzi o materiał z ciężkimi jądrami tylko właśnie z możliwie lekkimi aby w oddziaływaniu sprężystym możliwie najefektywniej spowolnić drania a przy tym nie produkować kolejnych neutronów.
Poza tym materiał do osłon musi być, że tak powiem konstrukcyjny co by dało się z niego coś zbudować (np. kopułę) bo raczej nikt nie buduje gigantycznego akwarium nad reaktorem. Woda oczywiście jest ale głównie jako moderator i wymiennik ciepła. Moderator dlatego, że w reakcji n+235U powstają neutrony prędkie i one nie za bardzo chcą podtrzymywać reakcję zwaną przecież łańcuchową tylko wolą sobie polecieć gdzieś w siną dal. W moderatorze te chętne do ucieczki kulki są spowalniane czyli temperowane w celu zachęcenia do dalszej współpracy z kolejnymi jądrami 235U

Wracając do tematu to najlepiej byłoby mieć materiał o ogromnym przekroju czynnym na wychwyt radiacyjny (n,gamma) tylko, że wtedy będziemy łapać fotony

A fantazjując to byłoby najlepiej gdybyśmy mieli wychwyt typu (n,cząstka naładowana) bo potem wystarczyłby ekran pod napięciem i już.
Ale nawet jak zasada zachowania ładunku dała by nam takie prawo (np. (n,cząstka+ cząstka-)) to już zasada zachowania liczby leptonowej czy barionowej nie bardzo nam na to pozwolą.
Tak więc wracamy do realiów i mamy te materiały co żeśmy już wymienili z ogromną ilością betony w roli głównej

pozdrawiam

Są już rozwiązania, które pozwalają na skuteczny wychwyt neutronu przez jądro jakiejś tarczy, powodując tym samym odpowiednie reakcje. Np otrzymywanie radiofarmaceutyków, a i nawet czasem wzbudzanie cięższych jąder.
Najlepszym pierwiastkiem do "łapania" n jest wodór, uzyskujemy D, T, dlatego właśnie jako moderator w elektrowniach jest stosowana woda. Następnie można uzyskiwać z niej właśnie D i T, zrobić fuzję termojądrową. Gdzieś w Europie budują reaktor termojądrowy.
A co do neutronów i cząstek naładowanych... jak np. elektron będzie miał wystarczająco dużą energię, to rozproszy się na neutronie.

Pozdrawiam Alchemik

No właśnie sens tego wątku pyta: Jakie to są rozwiązania?

Bo jeśli uzyskamy reakcję, która da nam kolejne cząstki to jest to tylko rozwiązanie połowiczne a często gorsze.
Nie mamy materiałów, które nam w 100% zatrzymają neutrony! Nawet przy najlepszych pamiętajmy, że oddziaływanie cząstek z materią ma charakter statystyczny.

Co do radiofarmaceutyków to ich zadaniem jest właśnie "świecić" czyli wysyłać cząstki (np. pozytonów - w przypadku tomografii PET lub cząstek alfa jak w przypadku terapii neutronowej)

A fuzję termojądrową to my umiemy już przeprowadzić od ponad 50 lat tylko najczęściej kończy to się całkiem dużym wybuchem (po niektórych zniknęły z mapy oceanów całe atole) Problemem jest to zrobić w sposób stabilny i zyskiem energii. Dotychczasowe próby więcej energii pochłaniały (np. na uzyskanie plazmy) niż oddawały. Ten reaktor o którym pisze Alchemik - to projekt, który ma dopiero umożliwić utrzymanie plazmy w takich warunkach jak trzeba aby tą energię można było mieć z zyskiem. Ale to nie jest tak, że my już umiemy coś zrobić i budujemy sobie fajną elektrownie tylko najpierw budujemy bo taką widzimy drogę aby się czegoś nauczyć. Nie ma tu całkowitego projektu budowlanego z dokładnym opisem jakie materiały i gdzie będą użyte. Tamci też nie wiedzą jakie osłony zastosują przed neutronami o ogromnej energii bo takie materiały (przynajmniej na dzień podpisywania projektu w 2006 roku) po prostu nie istniały. Tak działa dzisiejsza nauka, a przynajmniej fizyka doświadczalna

Więc lepiej byc teoretykiem i napisać, obliczyć, zasumylować - i powiedzieć innym, że tak trzeba zrobić? Umyć ręce i potem się dziwić, czemu komuś to tak długo schodzi...
Dla neutronów (i w ogóle zjawisk korpuskularno-falowych) istnieją pewne bariery - tu akurat chodzi o jądro ochrona radiologiczna to jedna z głównych działek fizyki, zwłaszcza medycznej i jądrowej.
No ale - do rzeczy:
Nie po to teoretycy i łby z CERN (i innych) stworzyli programy symulacyjne, by nie wiedzieć, jakie parametry dobrać i materiały, by skutecznie się osłonić przed jakimkolwiek promieniowaniem i obie części - dośw. i teoretyczna - na chwilę obecną się zgadzają w niemal 95%. W zalezności od emitowanego rodzaju neutronów stosuje się inne warstwy (co jest logiczne), np. od niedawna w bunkrach akceleratorów boraks i niektóre metale, a także wszystko to, co ma wysoki przekrój czynny na reakcje neutronów i unika się umieszczania metalowych sprzętów w pomieszczeniach do teleradioterapii. Jak wspomniałem - ładnie jest z wodą, bo mamy cięższe pierwiastki. I co istotne, dla pewnych pierwiastków uzyskujemy nie tylko cięższe i co najważniejsze!! one są STABILNE. Dlatego zaczęto tyle inwestować w odzysk odpadów z elektrowni, bo 1) opłaca się, 2), bo nasza słynna "transmutacja" dla tych przypadków się opłaca i jest rozwijana. I używając odpowiednich izotopów można sobie w spokoju pracować. Prawo Lamberta-Beera mówi, że jak się odpowiednio grube i odpowiednie substancje zawrze, to natężenie spada eksponencjalnie wraz z odległością, bo zwiększamy prawdopodobieństwo zaistnienia konkretnej reakcji. Dlatego stosuje się strumienie/wiązki cząstek. I fizycy oraz inspektorzy ochrony radiologicznej non-stop nad tym siedzą. Tylko niestety - mało podobno fizyków jądrowych...
Jeżeli jądro po oddziaływaniu z neutronem (wszelkie rozproszenia lub nawet wychwyt) wchodzi w stan wzbudzony, to w bardzo krótkim czasie emituje energię, bo chce osiągnąć stan podstawowy. I tutaj wystapią: emisja cząstek alfa, emisja promieniowania gamma, innych neutronów lub rozszczepienie - w zalezności od energii neutronu. I mając kontrolę nad procesem można "sterować" nuetronami poprzez tarcze, uzyskując to, co się akurat podoba. A ze to kosztuje i zwykle zajmuje dość sporo miejsca...to już niestety jest problem. Ale wazniejsze jest bezpieczeństwo.
I nawiązując do tego wychwytu - wszelkie pręty grafitowe, moderatory - wszystko jest tarczą, która albo spowalnia, albo wychwytuje neutron.
Jeżeli nadasz np. elektronowi sporą ilość energii, to dla niego bariera powłok elektronowych będzie ledwo widoczna - jak zdzieli w jądro, to może też niezłe cuda wyczyniać, w tym reakcje konwersji lub nawet wybijać bozony. I tak jest z każdą cząstką. Jak promieniowanie gamma będzie miało gigantyczną energię, to zjonizuje praktycznie wszystko na swojej drodze i wzbudzi, ale po czasie się jego energia zmniejszy się i koniec końców wystąpi np. emisja jedynie fotonów w podczerwieni.
W reaktorach - są kanały neutronowe, które "odprowadzają" neutrony właśnie do badań, reakcji, lub "wygaszania" niektórych izotopów, traktowanych jako odpad (i wykorzystywanych dalej).
I jeszcze jedno - świecić to może żarówka albo luminofor, ew. oczy studenta na egzaminie.

Pozdrawiam
Alchemik

O mój rozmarynie..
Mam wrażenie, że piszemy to samo tylko z dokładnie odwrotnym nastawieniem. Pragnę zapewnić, że nie miałem, pisząc cokolwiek na tym forum, nigdy zamiaru się z nikim kłócić.

Chodzi mi o przedstawienie pewnych faktów, które to należy wziąć pod uwagę aby świadomie rozwiązać taki czy inny problem a fakty te już istnieją. Mnie absolutnie nie kręci używanie zwrotów typu "są już możliwości" lub "ktoś nad czymś pracuje" - bo to jest oczywiste. Bardziej mnie interesuje to jakie są to możliwości albo co konkretnie udało się nowego temu czy tamtemu dokonać?

Gorąco wierzę w to, że powstanie elektrownia termojądrowa, mało tego jestem jej gorącym zwolennikiem. Mało tego - jako realista - jestem pewnym zwolennikiem elektrowni atomowych. Tylko realia są takie, że na dzień dzisiejszy i z technologią, która jak pisze Alchemik jest w 95% zgodna z teorią (bo tak zrozumiałem) to taką elektrownię na ziemi będziemy mieli za ładnych parę lat - a jak się kiedyś tam wypowiedział jeden z polskich fizyków pracujących przy projekcie ITER to regularnie pracująca elektrownia TM to druga połowa wieku. Pragnę tylko skromnie przypomnieć, że ITER to projekt badawczy a nie komercyjny dostawca energii. Tak czy inaczej dopingujemy ich bardzo

Ciekawym rozwiązaniem byłaby zimna fuzja, która wcale jeszcze nie umarła. Nawet gdzieś czytałem, że wszyscy fizycy wierzą, że jest możliwa.
Podobno do zapoczątkowania syntezy była rozważana kawitacja - ale obliczenia pokazał, że to jednak za mało.
Tak więc pola do popisu jest sporo.

Co do osłony przed neutronami to nadal w naszym wątku są te same propozycje co ostatnio

A co do świecenia to wydaje mi się, że na końcu zdania powinien być uśmiech bo w kręgach ochrony radiologicznej i fizyki medycznej, w których miałem przyjemność bywać to nikomu to nie robiło problemu a właściwie zdawało się być normalnym żargonem.

http://www.youtube.com/watch?v=38xVBd60 ... re=related
Podgrzewam dysputy

Spokojnie wczoraj miałem zły dzień.
Tak, tam powinien być uśmiech. A żargon jest funkcją środowiska w którym się obracamy, więc luzik.
Owszem - mnie wcale nie interesuje symulacja, teorię wg mnie powinno się wyznaczać i opisywać, gdy już się posiada zbór {N} podzbiorów wyników pomiarów opracowanych statystycznie na wszelakie możliwe sposoby. Jestem doświadczalnikiem, zwolennikiem sprawdzania w praktyce tego, co robimy - jak w chemii: nagle przez nieuwagę możesz otrzymać coś przełomowego (choć najczęściej są to błedy systematyczne)
Co do projektu - to jest projekt na skalę przemysłową, z tego co pamiętam, ale termojądrową fuzję (pod kontrolą) to się robi w laboratoriach - nie w bombie wodorowej, bo tam o kontroli można mówić jedynie w przypadku położenia geograficzego i masy składowych ładunku
Co do konkretów - jeden z naszych fizyków jądrowych niedawno stwierdził, że wrota bunkrów akceleratorów za bardzo "świecą", więc to zmierzyli dozymetrycznie. Potem zasymulował i po chwili z uśmiechem (bo to specyficzny człowiek) powiedział: "Chciałbym zaznaczyć, że brakuje wam w drzwiach boraksu". No i po tygodniu dołożono płytę boraksową (nie wiem ile grubości) i promieniowanie spadło do wartości niemal pomijalnej dla pracowników.
Wracając do neutronów - właśnie dzięki rozwiązaniom z CERN itp. posiadamy bardzo czułe detektory neutronów, bo zamiast byle czego w sondach to montuje się odpowiednie izotopy, które potem pozostawiają mierzalną wartość energii na odczyt.
Pole do popisu - za granicą, bo w Polszcze naszej to słabo z nauką jest. Sam widzę po swoim fachu - kupa ludzi wyjeżdża, bo tu centra onkologii wypchane po brzegi, a i tak wszędzie rzadza lekarze. Bo po co lekarzowi fizyk, jak sam stwierdza, czy obraz jest czy nie, albo czy dawka jest dobra czy nie. Ale to sie wnet obróci przeciwko nim. Bo ja do lekarza chodze w przypadkach naglących jedynie.
I przyznam, że ja takie dyskusje lubię. Wreszcie poziom naszego Forum lekko się podwyższa - po to ono powstało, prawda? A człowiek nie jest nieomylny i mi zdarza się złączyć nie te fakty, co trzeba buahahaha

Pozdrawiam
Alchemik

Filmiki bardzo fajne

No i w tym momencie muszę się absolutnie z Tobą zgodzić

Aktualnie dla fizyków doświadczalnych rozwój w Polsce jest bardzo ograniczony. Tzn najlepiej podpiąć się pod jakiś projekt i tak jak mówisz CERN czy cokolwiek innego. Dawniej za zeszłego ustroju ludziska z jądrówki wyjeżdżały do Dubnej (dla tych co jeszcze nie wiedzą to miejscowość jakieś 200 km na Moskwą leżącą na terytorium ZSSR ) W latach 50-60 byliśmy w czołówce światowej w badaniu promieni kosmicznych i to do nas przyjeżdżali.
Akurat hasła: fizyka medyczna albo inspektor ochrony radiologicznej brzmią dla mnie znajomo ale tak jak piszesz - w szpitalach rządzą lekarze i nawet nowa ustawa o prawie atomowym (? 2005) niewiele chyba zmieniła. Co prawda mój kumpel całkiem sobie radzi w szpitalu onkologicznym w Łodzi na paderewskiego no ale dawno z nim nie rozmawiałem i aktualnych danych nie mam. W Łodzi w zakładzie medycyny pracy jest dość dobrze rozwinięta ochrona radiologiczna i tam też sporo doktorantów zawsze było.

Oczywiście nigdy nie negowałem, że fuzji TM nie przeprowadza się w labach. Ale jak mówiliśmy jest to bardzo krótki czas (można by tu się uśmiechnąć i powiedzieć, że w takim przypadku to ona sama się kontroluje ) a bilans energetyczny tego co otrzymujemy do tego co wkładamy jest <1

Dziwię się bardzo, że stan w Polsce jest taki jaki jest bo np biofizyka czy biochemia radzą sobie całkiem całkiem i tam ludzie mają wydawałoby się lżej z ukierunkowaniem swojej kariery. A finanse? Nigdzie nie są małe ale skoro podobno mamy mieć w końcu w Polsce elektrownie atomową kiedyś tam to chyba fajnie by było co by w niej pracowali polscy fachowcy i to od jądrówki, ochrony czy medycznej a nie tak jak u naszych sąsiadów na Ukrainie w 1986 - większość załogi to inż. elektrycy

Poszperaj o projekcie JET. Teraz jakby kolejną odsłoną fuzji termojądrowej jest ITER i potem następcy mają być. Zobaczymy.
Mnie osobiście najbardziej interesuje praca naukowa, swój kawałek podłogi, gdzie można się ze sprzętem badawczym rozstawić, coś montować, współpracować, coś tam robić, dłubać grzebać...bawić się to jest dla mnie nauka. Jak ktoś teoretyzuje - fajnie, przydaje się. Ale warto sprawdzić, czy obie rzeczy się pokrywają.
Noo ale jest jeszcze inna sprawa, jak będzie można robić na niektórych rzeczach trochę wiecej pieniążków, to będzie bardzo suuper:)

Pozdrawiam (i życzę powodzenia na egzaminach dla wszystkich )
Alchemik