Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Дейтрон (дейтон) — ядро изотопа водорода — дейтерия — с массовым числом A=2. Обозначается 2H, D или d.
Содержание
Ядерно-физические свойства
Дейтрон состоит из 1 протона и 1 нейтрона. Стабилен. Не имеет возбуждённых состояний. Дейтрон является очень слабосвязанным ядром, его энергия связи равна лишь 2,22457 МэВ. Это единственное известное ядро, состоящее из двух нуклонов; дипротон и динейтрон не являются связанными системами. Масса дейтрона равна 3,343 583 20(17)1027 кг, или 1875,612 793(47) МэВ[1].
Спин дейтрона равен 1, чётность положительна, сечение радиоактивного захвата тепловых нейтронов дейтроном (с образованием тритона — ядра трития) равно 0,52 миллибарн. Магнитный дипольный момент ядра равен +0,8574382329(92) ядерных магнетонов, электрический квадрупольный момент +0,2860(15) фм[2].
Существование в природе
Дейтроны постоянно образуются в природе при захвате тепловых нейтронов свободными протонами в водородсодержащих средах:
Однако большая часть всех дейтронов во Вселенной образовалась (в основном по этой же реакции) во время первичного нуклеосинтеза в первые несколько минут после Большого Взрыва.
Использование
Дейтрон используется как бомбардирующая частица в ускорителях заряженных частиц. Малое сечение захвата нейтронов при одновременной эффективности их замедления (ввиду небольшой массы дейтронов нейтрон быстро теряет энергию при соударениях с ними) позволяет использовать дейтроны (обычно в виде тяжёлой воды, молекула которой содержит два дейтрона) для замедления нейтронов деления в ядерных реакторах.
Дейтроны при прочих равных условиях имеют более высокое, по сравнению с протонами, сечение взаимодействия во многих термоядерных реакциях. В результате дейтерий является гораздо более эффективным термоядерным горючим по сравнению с лёгким водородом; хотя тритий ещё более эффективен, но дейтерий стабилен и более дёшев. В термоядерном оружии дейтроны используются, как правило, в виде дейтерида лития-6.
История названия
М. Олифант, ученик Резерфорда, пишет об истории названия:
Берклиевская группа ион дейтерия назвала «дейтон». Резерфорду ужасно это название не нравилось, он считал его чересчур похожим на нейтрон и «ублюдочным словом». Он консультировался со своими коллегами-классиками из Тринити-колледж по поводу какого-либо другого названия и, насколько знаю, писал об этом ряду лиц. В результате он предложил для тяжелого изотопа водорода название «диплоген», а для его ядра — «диплон». Мы опубликовали несколько работ, в которых применяли эти названия, но попытки изменить американскую терминологию оказались безуспешными. Единственная уступка, сделанная в результате его кампании, — это понимание возможной путаницы дейтона с нейтроном, и в результате получилось — дейтрон. В конце концов Резерфорд, который ввел в науку названия частиц и излучения, испускаемых радиоактивными веществами, и создал слово «протон», согласился с этим решением. Он к этому вопросу не возвращался.
[1]
Тем не менее термин «дейтон» продолжает применяться до настоящего времени наряду с более распространённым вариантом «дейтрон».
См. также
Примечания
- CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants from NIST (англ.). Дата обращения: 31 августа 2010. Архивировано 21 февраля 2012 года.
- Впервые квадрупольный момент дейтрона был измерен в 1940 году. Его наличие означает, что дейтрон находится не в чистом 3S состоянии, а в состоянии, являющемся линейной комбинацией 3S и 3D.
Kellogg J. M. B., et al. An electrical quadrupole moment of the deuteron the radiofrequency spectra of HD and D2 molecules in a magnetic field (англ.) // Phys. Rev. — 1940. — Vol. 57, no. 8. — P. 677—695.
Wigner E. P., Feenberg E. Symmetry properties of nuclear levels (англ.) // Rept. Progr. Phys. — 1941. — Vol. 8. — P. 274—317.
Ссылки
|
|