Un obús de neutrones es una fuente de neutrones que emite neutrones en una sola dirección. En la década de 1930 se descubrió que la radiación alfa que incide en el núcleo de berilio liberaría neutrones . La alta velocidad del alfa es suficiente para superar la barrera de Coulomb relativamente baja del núcleo de berilio, la fuerza repulsiva debida a la carga positiva del núcleo, que contiene solo cuatro protones, lo que permite la fusión de las dos partículas, liberando neutrones energéticos.
En 1930, Walther Bothe y Herbert Becker en Alemania descubrieron que las partículas alfa que chocan contra elementos ligeros como berilio , boro o litio liberarían una radiación altamente penetrante, que al principio se creía que era radiación gamma , aunque era más penetrante que cualquier rayo gamma conocido. La siguiente contribución importante fue reportada en 1932 por Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot en París , quienes demostraron que si esta radiación desconocida caía sobre cera de parafina o cualquier otro compuesto que contenga hidrógeno , expulsaba protones.de muy alta energía. Finalmente, en 1932 el físico James Chadwick en Inglaterra realizó una serie de experimentos que demostraron que la hipótesis de los rayos gamma era insostenible y sugirió que la nueva radiación consistía en partículas sin carga de aproximadamente la masa del protón. Realizó una serie de experimentos para verificar esto, estas partículas sin carga fueron finalmente llamadas "neutrones", y a Chadwick se le atribuye este descubrimiento.
Cualquier radioisótopo emisor de alfa será suficiente, pero normalmente se elige un emisor alfa de alta actividad específica . Históricamente se utilizaron una variedad de isótopos como el radio ( Ra-226 ), pero en los tiempos modernos los isótopos transuránicos Am-241 y Pu-239 se utilizan casi exclusivamente en AmBe resp. Fuentes de neutrones PuBe. [1] El emisor alfa y el berilio se pulverizan y mezclan en estrecho contacto íntimo para asegurar un alto porcentaje de núcleos emisores alfa y berilio en estrecho contacto, ya que la partícula alfa tiene un rango muy corto a través del material y perdería energía. evitando la reacción si está lo suficientemente lejos. Esta mezcla de material se empaqueta luego en un portador adecuado con protección contra la radiación , con un extremo abierto para permitir que los neutrones se disparen en la dirección del extremo abierto, actuando así como un obús . [2] [3] [4]
Otto Hahn , Fritz Strassman y Lise Meitner utilizaron obuses de neutrones en 1938 para bombardear núcleos de uranio con neutrones con la esperanza de producir elementos transuránicos . Para su sorpresa, encontraron residuos de bario , una clara indicación de que en su lugar habían fisionado núcleos de uranio. Este descubrimiento condujo al desarrollo del primer reactor nuclear en 1942 y, en última instancia, a las armas nucleares en 1945.
Referencias
- ↑ Vega-Carillo, Héctor René; Manzanares-Acuña, Eduardo; Becerra-Ferreiro, Ana Maria; Carillo-Nuñez, Aureliano (2002). " Espectros de neutrones y rayos gamma de 239 PuBe y 241 AmBe". Radiación aplicada e isótopos . 57 (2): 167-170. doi : 10.1016 / S0969-8043 (02) 00083-0 .
- ^ Cox, AJ; Francois, PE; Gatrell, RP (1968). "El diseño de obuses de neutrones". La Revista Internacional de Radiación Aplicada e Isótopos . 19 (6): 541–4. doi : 10.1016 / 0020-708X (68) 90009-4 .
- ^ Jha, DK (2004). Elementos de los reactores nucleares . ISBN 9788171418831.
- ^ "Reglas administrativas de Oregon" . 2001.