Дейтро́н ( дейто́н ) — ядро изотопа водорода — дейтерия — с массовым числом A =2. Обозначается ² H, D или d .

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)⋅10 ⁻²⁷ кг , или 1875,612 793(47) МэВ .

Спин дейтрона равен 1, чётность положительна, сечение радиоактивного захвата тепловых нейтронов дейтроном (с образованием тритона — ядра трития ) равно 0,52 милли барн . Магнитный дипольный момент ядра равен +0,8574382329(92) ядерных магнетонов , +0,2860(15) фм ².

Существование в природе

Дейтроны постоянно образуются в природе при захвате тепловых нейтронов свободными протонами в водородсодержащих средах:

${\displaystyle {}\mathrm {p} \;+{}\mathrm {n} \to {}\mathrm {d} +\gamma +2,22\;{\text{MэB}}}$

Однако бо́льшая 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.

Тем не менее термин «дейтон» продолжает применяться до настоящего времени наряду с более распространённым вариантом «дейтрон».

См. также

• Тритон
• Гелион
• Альфа-частица

Примечания

Ссылки

• (неопр.) . Nuclear Data Center Korea Atomic Energy Research Institute (2000). Дата обращения: 17 декабря 2012. 23 декабря 2012 года.
• Mullins, Justin. (англ.) // New Scientist : magazine. — 2005. — 27 April.
• (неопр.) . alsos.wlu.edu. Дата обращения: 17 декабря 2012. Архивировано из 5 мая 2010 года.
• Robin Lloyd. (неопр.) . Space.com (21 августа 2006). Дата обращения: 17 декабря 2012. 23 декабря 2012 года.
• (неопр.) 188, 189, 473. Наука (издательство) и (2002). — Том 65,Выпуски 1-4. Дата обращения: 17 декабря 2012.
• Российская академия наук. (неопр.) 792-794. Наука (издательство) и (1997). — Том 61,Выпуски 4-6. Дата обращения: 17 декабря 2012.
• Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова. (неопр.) 52, 53, 56. и (1973). — Том 8,Выпуск 1. Дата обращения: 17 декабря 2012.