Nguồn nơtron đồng vị

- Nguồn nơtron từ phản ứng(α,n): Các nguyên tố siêu Uran như

23 9

Pu, ^{2 41}Am, ^{25 2}Cf .vv.. phân rã ra hạt alpha, hạt alpha này lại cho tương tác với ⁹Be tạo ra nơtron theo phản ứng:

4

He + ⁹Be  n + ¹²C + 5.7MeV

Ngoài ⁹Be người ta cũng có thể dùng các nguyên tố nhẹ khác như B,F,Li bằng cách trộn lẫn với Be ở dạng bột.

Do các hạt α có năng lượng khác nhau và năng lượng của chúng bị suy giảm trong môi trường vật chất nguồn trước khi phản ứng xảy ra nên

29

phổ nơtron của nguồn đồng vị (α,n) là phổ liên tục từ vùng nhiệt tới khoảng 10 MeV.

- Nguồn nơtron từ phản ứng (,n) (còn được gọi là nguồn quang nơtron hay photonơtron):[15]

 + ⁹Be  n +⁸Be (năng lượng ngưỡng 1.67MeV)  +²D  n + H (năng lượng ngưỡng 2.23MeV)

Đối với nguồn đồng vị (γ,n), các đồng vị phát bức xạ gamma thường được sử dụng là ^{1 24}Sb, ²⁴Na, ^{1 40}La, ⁷²Ga,...có năng lượng khoảng từ 2 – 3 MeV và thường chỉ sử dụng hai loại bia nhẹ là ⁹Be và ²H qua các phản ứng hạt nhân ⁹Be(γ,n)⁸Be và ²H(γ,n)¹H. Nếu dùng tia gamma đơn năng có năng lượng lớn hơn năng lượng ngưỡng của phản ứng (γ, n) thì nhận được nơtron hầu như đơn năng do bức xạ gamma bị mất năng lượng rất ít trong môi trường vật chất nguồn. Suất lượng loại nguồn này khoảng 10⁵ n/s.

- Nguồn nơtron từ sự phân hạch của ^{25 2}Cf: Trong các nguồn nơtron đồng vị thì đây là nguồn thường được sử dụng hơn cả. Đồng vị ^{25 2}Cf có chu kỳ bán rã là 2.73 năm; có 3.2% phân rã bằng phân hạch tự phát, phát ra 3.7 nơtron trong mỗi lần phân hạch theo các kênh sau:

2 52

Cf ^{14 0}Xe + ^{10 8}Ru + 4n +Q.

2 52

Cf ^{14 0}Cs + ^{10 9}Tc + 3n +Q.

Năng lượng trung bình của nơtron được phát ra từ nguồn này cõ 1.5MeV và suất lượng có thể lên tới 10⁹n/s.