Нейтронная гаубица

Нейтронная гаубица — это источник нейтронов , испускающий нейтроны в одном направлении. В 1930-х годах было обнаружено, что альфа-излучение , попадающее в ​​бериллия, ядро выделяет нейтроны . Высокой скорости альфы достаточно, чтобы преодолеть относительно низкий кулоновский барьер ядра бериллия, силу отталкивания, обусловленную положительным зарядом ядра, которое содержит всего четыре протона, что позволяет слиться двум частицам с высвобождением энергичных нейтронов.

В 1930 году Вальтер Боте и Герберт Беккер в Германии обнаружили, что альфа-частицы, поражающие легкие элементы, такие как бериллий , бор или литий , выделяют высокопроникающее излучение, которое сначала считалось гамма-излучением , хотя оно было более проникающим, чем любые известные гамма-лучи. Следующий важный вклад был сделан в 1932 году Ирен Жолио-Кюри и Фредериком Жолио в Париже , которые показали, что если это неизвестное излучение падает на парафин или любое другое водородсодержащее соединение, оно выбрасывает протоны очень высокой энергии. физик Джеймс Чедвик Наконец, в 1932 году английский . провел серию экспериментов, показавших несостоятельность гипотезы гамма-излучения, и предположил, что новое излучение состоит из незаряженных частиц примерно с массой протона Чтобы проверить это, он провел серию экспериментов, эти незаряженные частицы в конечном итоге были названы «нейтронами», и это открытие приписывают Чедвику.

любой альфа-излучающий радиоизотоп Подойдет с высокой удельной активностью , но обычно выбирают альфа-излучатель различные изотопы, такие как радий ( Ra-226 . Исторически использовались ), но в наше время трансурановые изотопы Am-241 и Pu-239 почти исключительно используются в источниках нейтронов AmBe и PuBe соответственно. Альфа-излучатель и бериллий измельчаются и смешиваются в тесном контакте, чтобы обеспечить высокий процент альфа-излучателя и ядер бериллия в тесном контакте, поскольку альфа-частица имеет очень короткий пробег через материал и потеряет энергию, предотвращая реакцию, если достаточно далеко.Эта смесь материала затем упаковывается в подходящий носитель с радиационной защитой , один конец которого открыт, чтобы нейтроны могли стрелять в направлении открытого конца, действуя таким образом как гаубица .

Нейтронные гаубицы использовались Отто Ханом , Фрицем Штрассманом и Лизой Мейтнер в 1938 году для бомбардировки ядер урана нейтронами в надежде получить трансурановые элементы . К своему удивлению, они обнаружили остатки бария , что явно указывает на то, что вместо этого они расщепили ядра урана. Это открытие привело к разработке первого ядерного реактора в 1942 году и, в конечном итоге, к созданию ядерного оружия в 1945 году.