nhỏ| Nhà vật lý hạt nhân tại [[Phòng Thí nghiệm Quốc gia Idaho thiết lập một thí nghiệm sử dụng máy phát xạ neutron.]]
Máy phát xạ neutron là nguồn neutron chứa máy gia tốc hạt tuyến tính nhỏ gọn. Máy tạo ra neutron bằng cách kết hợp các đồng vị của hydro với nhau. Phản ứng nhiệt hạch diễn ra trong các thiết bị này bằng cách gia tốc deuterium, tritium hoặc hỗn hợp của hai đồng vị này thánh kim loại hydride cũng chứa deuterium, tritium hoặc hỗn hợp của các đồng vị này. Sự kết hợp của các nguyên tử deuterium (D + D) dẫn đến sự hình thành ion helium-3 và neutron có động năng xấp xỉ 2,5 MeV. Sự kết hợp của deuterium và nguyên tử tritium (D + T) dẫn đến sự hình thành ion helium-4 và neutron có động năng xấp xỉ 14,1 MeV. Máy phát neutron có ứng dụng trong y học, an ninh và phân tích vật liệu.
Những khái niệm cơ bản đầu tiên của máy được hình thành và phát triển bởi nhóm của Ernest Rutherford tại Phòng thí nghiệm Cavendish vào những năm 1930. Sử dụng máy gia tốc tuyến tính dựa vào bộ nhân điện áp Cockcroft-Walton, Mark Oliphant đã thí nghiệm bắn các ion deuterium tốc độ cao vào một lá kim loại chứa deuterium và quan sát được một lượng nhỏ hạt alpha phát xạ ra sau va chạm. Đây là lần đầu tiên phản ứng tổng hợp hạt nhân được quan sát trong môi trường phòng thí nghiệm, và cũng là lần đầu tiên Helium-3 và tritium được tổng hợp thành công. Nhờ có sự phát triển của các nguồn năng lượng mới, các máy phát xạ càng ngày càng được thu nhỏ lại, từ những chiếc máy đầu tiên do Oliphant chế tạo chiếm đầy cả góc phòng thí nghiệm đến những chiếc máy hiện đại có tính di động cao hơn. Hàng nghìn hệ thống nhỏ, giá thành không đắt đã được chế tạo trong suốt 5 thập kỷ qua.
Dù các máy phát xạ neutron có tạo ra phản ứng nhiệt hạch, số lượng ion tạo ra phản ứng là rất thấp. Năng lượng cần để tạo thành phản ứng thấp hơn nhiều lần so với năng lượng cần để gia tốc các ion, do đó hiệu năng của những máy này để tạo ra năng lượng nhiệt hạch liên tục rất thấp. Một hướng đi khác, cùng nguyên lý đã được ra đời để cố gắng giải quyết vấn đề này. Thay vì sử dụng một chùm tia, sẽ có hai chùm tia từ hai máy gia tốc được bắn vào nhau, tăng khả năng xảy ra phản ứng.
Nguyên lý và cách thức hoạt động
Các máy phát xạ neutron nhỏ sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân của deuterium (D, hydrogen-2, 2H) và tritium (T, hydrogen-3, 3H) là các nguồn neutron dựa trên máy gia tốc phổ biến nhất (chứ không phải các đồng vị phóng xạ). Trong các máy này, deuterium, tritium hoặc cả deuterium lẫn tritium sẽ bị ion hóa và gia tốc bắn thẳng vào các hydride (anion của hydro) chứa deuterium hoặc deuterium lẫn tritium. Phản ứng DT (Deutrium + Tritium) được sử dụng nhiều hơn phản ứng DD (Deutrium + Deutrium) vì hiệu suất của phản ứng DT cao hơn phản ứng DD từ 50-100 lần.
D + T → n + 4He En = 14.1 MeV
D + D → n + 3He En = 2.5 MeV
Neutron được tạo ra bởi các phản ứng DD và DT được phát ra hơi dị hướng so với mục tiêu, hơi lệch về phía trước (theo trục của chùm ion). Tính dị hướng của sự phát xạ neutron từ các phản ứng DD và DT phát sinh từ thực tế là các phản ứng có tính đẳng hướng ở tâm hệ quy chiếu tâm động lượng (TĐL) nhưng tính đẳng hướng này bị mất khi chuyển đổi từ hệ quy chiếu TĐL sang hệ quy chiếu phòng thí nghiệm (tâm động lượng đang chuyển động theo hướng của chùm tia trong hê quy chiếu phòng thí nghiệm). Trong cả hai hệ quy chiếu, hạt nhân Heli giật lùi theo hướng ngược lại với neutron phát ra phù hợp với định luật bảo toàn động lượng.
Áp suất khí trong vùng nguồn ion của ống neutron thường nằm trong khoảng từ 0,1 đến 0,01 mm Hg. Quãng đường tự do trung bình của các electron phải ngắn hơn không gian phóng điện để đạt được sự ion hóa (giới hạn áp suất thấp hơn) trong khi áp suất phải được giữ đủ thấp để tránh hình thành sự phóng điện ở điện áp chiết cao đặt giữa các điện cực. Tuy nhiên, áp suất trong vùng gia tốc phải thấp hơn nhiều, vì quãng đường tự do trung bình của các electron phải dài hơn để ngăn chặn sự hình thành sự phóng điện giữa các điện cực điện áp cao.
So với các nguồn neutron từ phóng xạ hạt nhân, mát phạt xạ neutron (ống neutron) có thể tạo ra dòng neutron cao hơn và có thể thu được phổ năng lượng neutron nhất quán (đơn sắc). Tốc độ phát xạ neutron cũng có thể được kiểm soát.
Ống neutron kín
Bộ phận trung tâm của máy phát xạ neutron là máy gia tốc hạt, thường còn được gọi là ống neutron.
Nguồn tham khảo
Thể loại:Vật lý hạt nhân
Thể loại:Vật lý hạt
Thể loại:Vật lý học
Thể loại:Vật lý học ứng dụng
Thể loại:Neutron
Thể loại:Gia tốc
Thể loại:Ống phóng điện khí
Thể loại:Phản ứng tổng hợp hạt nhân
👁️
0 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
nhỏ| Nhà vật lý hạt nhân tại [[Phòng Thí nghiệm Quốc gia Idaho thiết lập một thí nghiệm sử dụng máy phát xạ neutron.]] **Máy phát xạ neutron** là nguồn neutron chứa máy gia tốc
**Bức xạ neutron** là một dạng bức xạ ion hóa do các neutron tự do gây ra. Vì neutron trung hòa về điện nên không có tương tác điện với điện tích trong hạt nhân
thumb|Những thùng chất thải phóng xạ [[Chất thải cấp thấp|cấp thấp của TINT]] **Chất thải phóng xạ** là chất thải chứa vật liệu phóng xạ. Chất thải phóng xạ thường là sản phẩm phụ của
nhỏ|[[Phân rã alpha là một loại phân rã phóng xạ, trong đó hạt nhân nguyên tử phát ra một hạt alpha, và do đó biến đổi (hay "phân rã") thành một nguyên tử có số
Một **hạt nhân phóng xạ** (hoặc **đồng vị phóng xạ**) là một nguyên tử có năng lượng hạt nhân dư thừa, làm cho nó không ổn định. Năng lượng dư thừa này có thể được
**Neutron** (tiếng Việt đọc là nơtron hoặc _nơ-tơ-rông_ hay _Trung hòa tử_) là một hạt hạ nguyên tử, là một trong hai loại hạt cấu tạo nên hạt nhân nguyên tử. Neutron không mang điện
[[Tập tin:Nuclear power station.svg|thumb|Nhà máy điện hạt nhân trên thế giới. .]] thumb|[[Nhà máy điện hạt nhân Grafenrheinfeld, Đức.]] thumb|[[Nhà máy điện hạt nhân Obninsk, nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới
**Trần Đức Thiệp** (sinh năm 1949) là một nhà vật lý hạt nhân người Việt Nam, nguyên phó giám đốc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Vào năm 1992, ông vô
**Đồng vị phóng xạ tổng hợp** là đồng vị phóng xạ không có trong tự nhiên: không tồn tại quá trình hay cơ chế tự nhiên nào tạo ra nó, hoặc nó không ổn định
Các **Phương pháp thăm dò phóng xạ** là nhóm các phương pháp của Địa vật lý Thăm dò, thực hiện đo đạc các bức xạ của đất đá, nhằm xác định sự có mặt của
**RBMK** là một chương trình trọng điểm của Liên Xô để tạo ra lò phản ứng năng lượng làm lạnh bằng nước trên cơ sở các lò phản ứng dùng cho quân đội chạy bằng
right|thumb|Trong [[phổ điện từ, tia X và tia gamma là bức xạ ion hóa.]] thumb|Biểu tượng cảnh báo bức xạ ion hóa. **Bức xạ ion hóa** là bức xạ mang đủ năng lượng để tách
nhỏ| Trang web Hanford cho thấy hai phần ba lượng chất thải phóng xạ ở mức độ cao của Hoa Kỳ theo khối lượng. [[Lò phản ứng hạt nhân|Các lò phản ứng hạt nhân nằm
**Hội chứng nhiễm phóng xạ cấp tính, **còn được gọi là **nhiễm độc phóng xạ, bệnh phóng xạ, **là các hội chứng ảnh hưởng sức khỏe sau khi tiếp xúc với một lượng lớn các
Đây là danh sách các nhà phát minh và các nhà khám phá Ý: ## A * Giovanni Agusta (1879–1927), nhà hàng không tiên phong, nhà phát minh phanh dù * Giovanni Battista Amici (1786–1863),
**Tia phóng xạ** theo nghĩa gốc là các dòng hạt chuyển động nhanh phóng ra từ các chất phóng xạ (các chất chứa các hạt nhân nguyên tử không ở trạng thái cân bằng bền)
**Phát sáng kích thích quang học**, viết tắt là _OSL_ (tiếng Anh: Optically Stimulated Luminescence) là một phương pháp đo liều (dose) do _bức xạ ion hóa_ gây ra . thumb|Vùng [[năng lượng của electron
thumb|Một thành phẩm nguồn loại [[Cesi-137 dùng trong đo lường.]] **Nguồn phóng xạ** hoặc **nguồn bức xạ** là khối vật chất được chế tạo có chứa đồng vị phóng xạ, phát ra bức xạ ion
Bầu trời trên [[Trái Đất có màu xanh da trời là do tán xạ Rayleigh của khí quyển Trái Đất]] Trong vật lý hạt, **tán xạ** là hiện tượng các hạt bị bay lệch hướng
nhỏ|Một [[neutron được bắn vào một hạt nhân urani-235, biến nó thành một hạt nhân urani-236 với năng lượng kích thích được cung cấp bởi động năng của neutron cộng với các lực liên kết
**Nước nặng** là nước chứa một tỷ lệ đồng vị đơteri (deuterium) cao hơn thông thường, hoặc là **đơteri oxide**, D2O hay ²H2O, hoặc là **đơteri proti oxide**, HDO hay H¹H²O. Các tính chất vật
nhỏ|phải|[[Nhà máy điện hạt nhân Ikata, lò phản ứng nước áp lực làm lạnh bằng chất lỏng trao đổi nhiệt thứ cấp với đại dương.]] nhỏ|phải|Ba loại tàu năng lượng hạt nhân, từ trên xuống
"**Little Boy**" ("cậu bé") là mật danh của quả bom nguyên tử được ném xuống thành phố Hiroshima (Nhật Bản) vào ngày 6 tháng 8 năm 1945 trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Đây
**Lò phản ứng hạt nhân** là một thiết bị được dùng để khởi động, duy trì và kiểm soát phản ứng hạt nhân. Trong thực tế có hai loại lò chính. # Lò phản ứng
nhỏ|Một đĩa kim loại [[Đồng vị của californi|californi-249 (10 mg). Đĩa có đường kính gấp đôi độ dày của một đầu kim thông thường (1 mm).]] Trong hóa học, **họ actini** (tiếng Anh: **actinide** hoặc
nhỏ|295x295px|[[Đám mây hình nấm của quả bom nguyên tử _Fat Man_ ném xuống thành phố Nagasaki, Nhật Bản vào ngày 9 tháng 8 năm 1945.]] **Vũ khí hạt nhân** (chữ Nôm: 武器核仁, tiếng Anh: _nuclear
**Natri** (bắt nguồn từ tiếng Tân Latinh: _natrium_; danh pháp IUPAC: **sodium**; ký hiệu hóa học: **Na**) là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm kim loại kiềm có hóa trị một trong bảng tuần
**Gadolini** (tên La tinh: **Gadolinium**) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu **Gd** và số nguyên tử bằng 64. ## Đặc trưng Gadolini là một kim loại đất hiếm mềm dễ uốn màu
nhỏ|200x200px|Phòng thí nghiệm Argonne nhìn từ trên cao **Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne** là một phòng thí nghiệm nghiên cứu trọng điểm cấp Quốc gia của Hoa Kỳ. Phòng thí nghiệm do Đại học
[[Bom MOAB của Hoa Kỳ.]] **Bom**, hay bomb (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp _bombe_ /bɔ̃b/) là một loại vũ khí nổ sử dụng phản ứng tỏa nhiệt của vật liệu nổ để giải phóng
**Tinh thể học** là ngành khoa học thực nghiệm nghiên cứu sự sắp xếp của các nguyên tử ở thể rắn. Thuật ngữ này trước đây được dùng để chỉ khoa học nghiên cứu về
**Californi** là một nguyên tố hóa học kim loại tổng hợp có tính phóng xạ, thuộc nhóm actini, có ký hiệu **Cf** và số nguyên tử là 98. Nguyên tố được tạo ra đầu tiên
Địa điểm thử nghiệm Tsar Bomba **Tsar Bomba** (), dịch nghĩa "bom-Sa hoàng", là tên hiệu của quả bom khinh khí AN602 (mã hiệu "**Ivan**" do những người phát triển nó đặt tên) — là
**Định tuổi bằng carbon-14** (còn gọi là **định tuổi bằng carbon phóng xạ** hay đơn thuần là **định tuổi bằng carbon**) là phương pháp lợi dụng các thuộc tính của đồng vị carbon-14 – một
Hình ảnh các [[Đầu điều tiết(Hạt Nhân)|đầu điều tiết của lò phản ứng nước áp lực]] **Lò phản ứng nước áp lực** (**PWR**) là một trong hai loại lò phản ứng hạt nhân thuộc nhóm
**Fluor** (danh pháp cũ: **flo**) là một nguyên tố hóa học có ký hiệu là **F** và số hiệu nguyên tử là 9. Đây là halogen nhẹ nhất và tồn tại dưới dạng chất khí
**Bor** (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp _bore_ /bɔʁ/) là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu **B** và số hiệu nguyên tử bằng 5, nguyên tử khối
**Curium** là một nguyên tố hóa học nằm trong bảng tuần hoàn, có tên Latinh là **_Curium_**, ký hiệu nguyên tử **Cm**, thuộc nhóm actini, nằm ở vị trí 96. Là một nguyên tố có
**Kỹ thuật hạt nhân** là ngành kỹ thuật tập trung vào các ứng dụng của các quá trình phân hạch, nhiệt hạch, cùng với những hiện tượng vật lý hạ nguyên tử dựa trên những
**Iod-131** (131I) là một đồng vị phóng xạ quan trọng của iod được phát hiện bởi Glenn Seaborg và John Livingood vào năm 1938 tại Đại học California, Berkeley. Nó có chu kỳ bán rã
**Siêu tân tinh** (chữ Hán: 超新星) hay **sao siêu mới** (; viết tắt là **SN** hay **SNe**) là một sự kiện thiên văn học biến đổi tức thời xảy ra trong giai đoạn cuối của
thumb|upright|[[Wilhelm Röntgen (1845–1923), người đầu tiên nhận giải Nobel Vật lý.]] Mặt sau huy chương giải Nobel vật lý **Giải Nobel Vật lý** là giải thưởng hàng năm do Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng
[[Đĩa bồi tụ bao quanh lỗ đen siêu khối lượng ở trung tâm của thiên hà elip khổng lồ Messier 87 trong chòm sao Xử Nữ. Khối lượng của nó khoảng 7 tỉ lần khối
nhỏ|Hình ảnh minh họa nguyên tử heli. Trong hạt nhân, proton có màu hồng và neutron có màu tía **Hạt nhân nguyên tử** là cấu trúc vật chất đậm đặc chiếm khối lượng chủ yếu
**Plutoni** là một nguyên tố hóa học hiếm, có tính phóng xạ cao với ký hiệu hóa học **Pu** và số nguyên tử 94. Nó là một kim loại thuộc nhóm actini với bề ngoài
Theo thuyết Vụ Nổ Lớn, [[vũ trụ bắt nguồn từ một trạng thái vô cùng đặc và vô cùng nóng (điểm dưới cùng). Một lý giải thường gặp đó là không gian tự nó đang
**Dự án Manhattan** () là một dự án nghiên cứu và phát triển bom nguyên tử đầu tiên trong Thế chiến II, chủ yếu do Hoa Kỳ thực hiện với sự giúp đỡ của Anh
**GW170817** là một tín hiệu sóng hấp dẫn (GW) được quan sát bởi các máy dò LIGO và Virgo vào ngày 17 tháng 8 năm 2017. Tín hiệu sóng hấp dẫn tạo ra ở những
**Thảm hoạ Chernobyl** (Tiếng Ukraina: _Чорнобильська катастрофа_; Tiếng Nga: _Чернобыльская катастрофа_) là một vụ tai nạn hạt nhân xảy ra vào Thứ bảy ngày 25 tháng 4 năm 1986 khi nhà máy điện hạt nhân
nhỏ|Quang phổ của một ngọn [[lửa, cho thấy ba vạch chính, đặc trưng cho thành phần hóa học của các chất trong ngọn lửa.]] **Quang phổ học** hay **Phổ học** là ngành nghiên cứu về