放射性物质生产的过程
发明人：恩里科·费米
原始受让人：g
当前美国分类：376/188;252/625;252/644;310/301;376/156;376/158;376/168;376/181;376/182;376/184; 376/185; 376/189; 376/904; 423/263; 600/1
专利号：2,206,634
提交日期：1935年10月3日
发行日期：1940年7月2日
本发明涉及通过与中子反应，尤其是通过形成不稳定同位素的人工无线电活性的不同元素的其他同位素的同位素的产生。
已经知道多年来，尽管每个化学元素始终是相同的原子数或电荷，但它可能存在具有不同原子重量的不同形式。这些形式的元素称为同位素。
还已知通过在其核中发生的崩解或分解的无线电活性元素自发地转化为其他元素的各种同位素。因此，例如，无线电活性元素铀可以转化为原子重量206的铅，而元素钍可以转化成原子重量208的不同同位素。
众所周知，无线电活性元素的这种自发崩解伴随着α，β和伽马射线的发射，也就是说，氦核，电子和电磁辐射的极短波长度。
近年来，已经证明各种元素的同位素可以通过轰击与非常高能量的α颗粒，缩小，质子或γ射线的轰炸转化为相同或不同元素的其他同位素，并且由此产生的同位素可以是不稳定以便与类似于自然无线电活跃机构的特征分解。也就是说，以这种方式可以是人工生产的无线电活性同位素。
因此，本发明的一个目的是提供一种方法和装置，通过该方法和装置可以通过该方法和装置以高效率和更重的以及较轻的元件进行核反应。本发明的更具体的目的是提供一种用于人工产生无线电活性物质的方法和装置，使得它们的成本可以使其降低到自然无线电活性材料之下。
我们的发明是基于使用中子而不是带电粒子来轰击和转化同位素。
所有先前的核反应工作已经用高能粒子进行，并且每次努力都弯曲朝向增加颗粒的能量作为延伸和更高效的核反应的方法。我们现在发现，只有当使用需要巨大能量的带电粒子时，才能在这种方向上的努力进行焦点，这需要突出核心的潜在屏障;并且，如果代替带电粒子，中子用于核反应，则在某些情况下，最大的效率是低能量或“慢”中子，E。g。，几百个电子伏特的顺序，或者甚至更少到一小部分电子伏。
以任何普通方式生产的中子，E。G.，通过氡对铍或铍的碱的作用或用人为加速的颗粒轰击原子核，可能具有非常广泛的能量，但平均能量高。这些能量范围高达数百万伏。因此，如果要获得最大的反应效率，则通过人工来减少这些中子的能量。我们描述了一种减慢快速中子的方法。
我们已经证明慢中子的吸收比快中子或高能中子的吸收大得多。对于大多数问题，最简单的解释是承认中子是由25个原子核俘获的，并形成了一个重一个质量单位的同位素。如果这种较重的同位素是不稳定的，可能会有强烈的诱发放射性活动。例如，银和铱会变成放射性同位素。在其他30例中，发现没有激活，或至少没有强烈的激活，遵循异常大的吸收。这是许多元素的情况，例如。g、 钇和镉。在这些情况下，中子被俘获后形成稳定的原子核是可以预料的。
在一些情况下，缓慢中子的吸收导致发射相对强烈的γ-辐射，其能量对应于中子的结合能量。这为非常硬的伽马光线提供了可靠的来源，甚至比自然产生的伽马光线更难，即G.，来自镭。
鉴于这些考虑因素，明显希望尽可能多地转换为45个可用中子进入缓慢或低能量状态，其中可以通过反应的物质的核容易地捕获它们。我们已经发现，通过将中子辐射50与合适材料的屏幕传递通过中子辐射50来实现所需的结果。
已被发现最适合于此目的的材料是含有氢气的材料（包括其所有同位素，而是光......点击下面的图像继续阅读专利。
