Umgang mit offenen radioaktiven Stoffen - Universität Regensburg

Abbildung: Untere
Anregungsniveaus
von leichten und
schweren
Atomkernen
Teil 8: Tätigkeit in fremden Anlagen
dem Stoß verschieden. Unelastische Streuung kann nur
stattfinden, wenn die auf einen Atomkern übertragene
Energie größer oder gleich der niedrigsten
Anregungsenergie des Targetkerns ist.
In der folgenden Abbildung sind die unteren Niveaus der
Anregungsenergie für
12 C und
85
56 Fe schematisch
dargestellt. Bei leichten Kernen liegen die Niveaus relativ
hoch, bei schweren relativ niedrig. Die in Kernreaktoren
auftretenden Neutronenenergien sind relativ niedrig, so
dass unelastische Streuung vorzugsweise an schweren
Atomkerne (U, Fe) auftritt. Die so angeregten Atomkerne
geben ihre Energien sofort als sekundäre -Strahlung in
Form eines Linienspektrums wieder ab. Die Energie des
Neutrons, das den Atomkern nach dem Stoß verläßt, ist
um die Anregungsenergie kleiner als die Energie des in
den Atomkern eingedrungenen Neutrons.
Energie
9,64 MeV
7,66 MeV
4,43 MeV
Leichte Kerne Grundstand
Schwere Kerne
12 C
56 Fe
2,658 MeV
2,085 MeV
0,847 MeV
Für die Strahlenschutz von Bedeutung ist die elastische
und die unelastische Streuung. Schnelle Neutronen (E >
0,1 MeV) führen wegen ihrer größeren Energie bei einer
Einwirkung auf den menschlichen Körper zu viel
schwereren Schäden als thermische Neutronen. Schnelle
Neutronen müssen daher zuerst moderiert, d.h.
abgebremst werden. Hierzu sind Strahlenschutzabschirmungen
von Vorteil, deren Material aus Atomen
mit kleinen relativen Massen (Parafin, Wasser) besteht.
Diese streuen die Neutronen elastisch. Die bei
unelastischer Streuung indizierte Strahlung wird
vermieden. Allerdings ist der Wirkungsquerschnitt für