Наведённая радиоактивность

Наведённая радиоактивность — это радиоактивность веществ, возникающая под действием облучения их ионизирующим излучением, особенно нейтронами. При облучении частицами (нейтронами, протонами) стабильные ядра могут превращаться в радиоактивные ядра с различным периодом полураспада, которые продолжают излучать длительное время после прекращения облучения. Особенно сильна радиоактивность, наведённая нейтронным облучением. Это объясняется следующими свойствами этих частиц: для того, чтобы вызвать ядерную реакцию с образованием радиоактивных ядер, гамма-кванты и заряженные частицы должны иметь большую энергию (не меньше нескольких МэВ). Однако они взаимодействуют с электронными оболочками атомов намного интенсивнее, чем с ядрами, и быстро теряют при этом энергию. Кроме того, положительно заряженные частицы (протоны, альфа-частицы) быстро теряют энергию, упруго рассеиваясь на ядрах. Поэтому вероятность гамма-кванта или заряженной частицы вызвать ядерную реакцию ничтожно мала. Например, при бомбардировке бериллия альфа-частицами лишь одна из нескольких тысяч или десятков тысяч (в зависимости от энергии альфа-частиц) вызывает (α, n)-реакцию, а для других веществ эта вероятность ещё меньше. Нейтроны же, наоборот, захватываются ядрами при любой энергии, более того, максимальна вероятность захвата именно нейтронов с низкой энергией. Поэтому, распространяясь в веществе, нейтрон может попадать в множество ядер последовательно, пока не будет захвачен очередным ядром, и вероятность захвата нейтрона практически равна единице. Следует заметить, что поглощение нейтронов не обязательно ведёт к появлению наведённой радиоактивности. Многие ядра могут захватывать нейтрон с образованием стабильных ядер, например бор-10 может превратиться в стабильный бор-11 (если захват нейтрона ядром не приведёт к образованию лития и альфа-частицы), лёгкий водород (протий) — в стабильный дейтерий. В таких случаях наведённая радиоактивность не возникает. Максимальной устойчивостью относительно других элементов к наведенной радиоактивности обладают всего несколько элементов: водород, гелий, бериллий, углерод, кислород, свинец. Это связано или с крайне низким сечением захвата (у гелия-4 оно близко к 0 барн, у дейтерия тоже крайне мало), или с плохой замедляющей способностью с большим количеством последовательных стабильных изотопов (кислород, свинец). Процесс превращения нерадиоактивных ядер в радиоактивные и образования в веществе радиоактивных изотопов под действием облучения называется активацией.