MC LC

LI CM N3DANH MC TH V BNG6CHNG 1: TNG QUAN V PHN NG HT NHN (n,) V NGUN NTRON81.1 Ntron v ngun ntron81.1.1 Ntron81.1.2 Ngun ntron81.2 Tng tc ca ntron vi vt cht141.3 Phn ng ht nhn gy bi ntron161.3.1 Phn ng to proton (n,p)161.3.2 Phn ng to ht 161.3.3 Phn ng phn hch171.2.4 Phn ng to ra hai hoc nhiu nuclecon171.2.5.Phn ng bt bc x (n, )171.4 Tit din phn ng vi ntron nhit191.4.1 Tit din phn ng201.4.2 Tit din tn x201.4.3 Tit din ton phn211.5 Tng quan cc kt qu xc nh tit din phn ng chim bt ntron nhit 109Ag(n,)110mAg.23CHNG 2: PHNG PHP XC NH TIT DIN PHN NG CHIM BT NTRON NHIT242.1 Tng quan v phng php phn tch kch hot ntron [23]242.1.1 Qu trnh phn r phng x242.1.2 Chui phn r252.1.3 ng hc cc ht nhn phng x to thnh bi chiu x252.2Phng php xc nh tit din chim bt ntron nhit282.2.1 Xc nh tc phn ng282.3 Phng php xc nh tit din bt ntron nhit ca phn ng 109Ag(n,)110mAg302.3.1 Cng thc xc nh tit din bt ntron nhit302.2.2 Cc tham s hiu chnh sai s ca kt qua thc nghim302.4Th nghim xc nh tit din phn ng chim bt 109Ag(n,)110mAg312.4.1 Chun b mu312.4.2 Kch hot mu322.4.3 Xc nh hot phng x ca mu kch hot352.4.4 Xy dng ng cong hiu sut ghi38CHNG 3: KT QU TH NGHIM413.1 Nhn din cc ng v phng x v cc c trng phn r ca chng.413.2 Cc h s hiu chnh433.3 Kt qu th nghim v sai s44KT LUN47TI LIU THAM KHO48PH LC51

LI CM N

Trc ht em xin c by t lng cm n su sc ti TS.Phm c Khu tn tnh gip em trong sut qu trnh nghin cu v hon thin lun vn.Em xin gi li cm n chn thnh ti Trung tm vt l ht nhn Vin vt l, to mi iu kin gip em trong qu trnh hon thin lun vn ny.Nhn dp ny em xin c gi li cm n n cc thy c trong b mn Vt l ht nhn Trng i hc Khoa hc T nhin trang b cho em cc kin thc khoa hc c bn trong sut qu trnh hc tp ti trng. Cui cng em xin chn thnh cm n gia nh v bn b lun bn cnh ng vin em trong sut thi gian hon thnh lun vn ny. Em xin chn thnh cm n!

H Ni, Thng 5 Nm 2015

Sinh vin

Trn Vn Quang

DANH MC TH V BNG

Hnh 1.1: Ph ntron ca ngun PuBe v ngun AmBeHnh 1.2. Ph ntron ca ngun phn hch t pht 252CfHnh 1.3 Ph ntron to ra trong l phn ngHnh 1.4. Ph ntron sinh ra t bia Pu, U khi bn ph bi chm ntron c nng lng 45 MeVHnh 1.5. Hnh nh minh ha phn ng bt ntron nhitHnh 1.6. S phn r ca ht nhn bt notron, AX + n A+1XHnh 1.7. Tit din bt ntron nhit ca phn ng 109Ag(n,)110mAgHnh2.1. S mu phn tch kchHnh2.2. S b tr th nghim kch hot mu Hnh2.3. S phn r ca 110mAgHnh 2.4. H phn tch ph gammaHnh 2.5 Ph gamma ca mu phn tch xc nh bng phn mm Gamma VissionHnh 2.6. ng cong hiu sut ghi nh quang in ca tect bn dn HPGe (ORTEC)Hnh 3.1 Ph gamma c trng pht ra t mu Au, thi gian kch hot 4h, thi gian phi 39.5h, thi gian o 5 pht.Hnh 3.2 Ph gamma c trng pht ra t mu Ag, thi gian kch hot 4h, thi gian phi 23.88 h, thi gian o 15h.Hnh 3.3 Ph gamma c trng pht ra t mu In, thi gian chiu 4h, thi gian phi 3.5h, thi gian o 2 phtHnh 3.3 Sai khc gia kt qu tnh ton trong lun vn v cc kt qu tnh ton ca cc tc gi khcBng 1.1 Mt s ngun ntron ng v (, n) Bng 1.2. Tnh cht ca mt s vt liu lm chm ntron Bng 2.2 Cc gi tr ca hm khp hiu sut ghi.Bng 3.1 Cc phn ng chim bt ntron v mt s c trng. Bng 3.2 H s t hp th tia gamma ca mu Au, AgBng 3.3 Gi tr sai s thc nghim xc nh tit din phn ng chim bt ntron nhit 197Au(n,)198AuBng 3.4. Cc gi tr tit din phn ng ca cc th nghim xc nh tit din phn ng chim bt ntron

M U

Nghin cu cc phn ng ht nhn nhm thu thp v cung cp cc s liu v cu trc ht nhn, gp phn vo vic kim chng v hiu chnh cc mu ht nhn. y l cng vic quan trng trong vt l ht nhn thc nghim. Cc s liu thc nghim cn gp phn vo cc ng dng ht nhn phc v mc ch nng lng. Trong cc nghin cu v cu trc v phn ng ht nhn th ntron l mt loi bc x c s dng rng ri nht. Ngun pht ntron ch yu l cc ngun ng v, cc ngun t phn hch, l phn ng ht nhn v my gia tc. C th phn loi ntron theo nhiu cch khc nhau, tuy nhin v mt nng lng c th phn loi ntron lm ba loi chnh: ntron nhit, ntron trn nhit v ntron nhanh. Ntron l ht khng mang in v vy tng tc ca ntron ch yu vi ht nhn nguyn t, ph thuc vo nng lng ca ntron ti. Cc phn ng vi ntron xy ra vi xc sut khc nhau ngay trn mt ng v v ph thuc vo nng lng ntron ti. Cc ht nhn sau khi bt ntron chuyn t trng thi c bn ln trng thi kch thch, v tr thnh ht nhn phng x. Thng qua vic ghi nhn v phn tch cc tia gamma pht ra t ht nhn phng x ny lm c s cho vic nghin cu phn ng ht nhn v cu trc nguyn t. Vi s pht trin ca k thut gia tc, c th to ra cc ngun ntron theo ch xung vi thng lng ln. Cc phn ng ht nhn (n, ) v ang c thc hin rt ph bin phc v cho mc ch nghin cu v ng dng. Ti Vit Nam cc nghin cu phn ng ntron nhit c thc hin vi ntron 14-MeV c pht ra trn my pht ntron NA-3C v vi ntron nhit c to ra trn my gia tc in t Microtron MT-17 ti Vin vt l v trn l phn ng ht nhn Lt. Trong nhng nm gn y, nhm nghin cu ti Vin Vt l cng mt s nh khoa hc Hn Quc thc hin mt s nghin cu v phn ng bt ntron (n, ) trn mt s ng v nh 186W(n,)187W, 179Hf(n,)180mHf, 165Ho(n,)165gHo, 198Mo(n,)199Mo, nhiu kt qu khoa hc c gi tr c cng b. Bn lun vn vi ti Nghin cu phn ng bt ntron nhit 109Ag(n,)110mAg s dng chm ntron xung trn my gia tc linac nghin cu mt s c trng ca phn ng vi ntron nhit v xc nh tit din ca phn ng bt ntron 109Ag(n,)110mAg s dng phng php kch hot vi chm ntron xung to ra trn my gia tc tuyn tnh. Hot ca cc ng v phng x to thnh sau phn ng c o bng h tect bn dn Gemani siu tinh khit (HPGe) kt ni vi my phn tch bin a knh. Bn cnh , nhm nng cao kt qu thc nghim mt s hiu chnh c hiu chnh nh hiu ng t hp th gamma, t che chn ca chm ntron nhit, hiu ng cng nh cc tia gamma ni tng, Th nghim nghin cu c thc hin trn my gia tc electron tuyn tnh ti Trung tm gia tc Polang, Hn Quc. Vic phn tch s liu c thc hin ti trung tm vt l ht nhn, Vin Vt l, Vin Hn lm Khoa hc v Cng ngh Vit Nam. B cc ca lun vn bao gm ba chng.Chng 1: Tng quan v phn ng ht nhn (n,) v ngun ntron. Chng 2: Phng php v k thut thc nghim xc nh tit din phn ng bt ntron nhit.Chng 3: Kt qu v tho lun.

CHNG 1: TNG QUAN V PHN NG HT NHN (n,) V NGUN NTRON

1.1 Ntron v ngun ntron 1.1.1 Ntron Ntron l ht khng mang in tch, c khi lng bng 1.675 x 10-27 kg, spin bng chn l bng +1. Ntron ch bn trong ht nhn bn vng. trng thi t do, ntron phn r , vi thi gian sng 881.5 (15) giy. Qu trnh phn r ca ntron to thnh proton sau:(1.1)Trong e- l electron v l phn ntrin. Tit din bt ntron ca bia v thng lng ca ntron ph thuc vo nng lng cua ntron. Cn c vo nng lng ntron c th c phn chia thnh cc loi sau: Ntron lnh: nng lng t 0 0.025 eV Ntron nhit: cn bng nhit vi mi trng xung quanh, nng lng c xc sut ln nht 20oC l 0.025 eV, phn b Maxwellian m rng ti khong 0.2 eV. Ntron trn nhit: nng lng t 0.025 eV 1 eV/ Ntron cng hng: t 0.1 300 eV Ntron nhit nng lng t 1 eV 10 eV, i khi ln ti 1keV (ty theo tng nh ngha) Ntron trung gian nm gia ntron nhit v ntron trn nhit, nng lng t vi eV n 0.5 MeV. Ntron trn Cadmium: ntron t b hp th bi Cd, nng lng ln hn 0.5 eV. Ntron nhanh nng lng ln hn 0.1 eV, 0.1 MeV hoc 1 MeV ti 20 MeV (ty theo nh ngha). Ntron siu nhanh (tng i tnh): nng lng ln hn 20 MeV. Ntron phn hch: c to ra t qu trnh phn hch ht nhn, nng lng t 100eV 15 MeV, xc sut ln nht 0.8 MeV, trung bnh khong 2 MeV. Ntron trong l phn ng nng lng t 0.1 15 MeV. 1.1.2 Ngun ntron a. Ngun ntron ng vNgun ntron ng v bao gm ba loi chnh: ngun dng phn ng (, n), (,n) v ngun phn hch (f, n). Cc tham s quan trng i vi cc ngun ntron ng v l sut lng phn ng pht ntron , ph ntron , nng lng cc bc x , , thi gian sng ca cc ng v i vi loi ngun (, n), mt s ng v phng x c c tnh phn r , cc ht gy ra phn ng ht nhn (n, ) to ra ntron. y chnh l c s to nn cc ngun ng v bng cch pha trn ng v pht x vi cc vt liu thch hp. Nhng ngun ng v pht thng l 226Ra, 239Pu, 241Am Be thng c chn lm bia cho sut lng ntron ln nht. ntron c to ra ch yu t phn ht nhn sau: (1.2)Trong cc ngun ng v (, n) do cc ht c nng lng khc nhau v nng lng ca chng b suy gim trong mi trng vt cht ngun trc khi phn ng xy ra. Do ph ntron ca ngun ng v (, n) l ph lin tc t vng nhit ti khong 10 MeV. Hnh 1.1 l ph ntron t ngun ng v Pu Be loi 9Be(, n). Bng 1.1 l c trng c bn ca mt s ngun ntron ng v loi (, n).

Hnh 1.1. Ph ntron t ngun ng v Pu - Bei vi ngun pht ntron (, n) thng s dng cc loi ngun 124Sb, 24Na, 140La, 72Ga, c nng lng n khong 2 3 MeV v thng ch s dng hai loi bia nh l 9Be v 2H qua cc phn ng ht nhn: 9Be(, n)8Be v lng ln hn ngng phn ng ht nhn (, n) th hu nh nhn c ntron n nng do bc x gamma b mt nng lng rt t trong mi trng vt cht. Sut lng ca loi ngun ny ch khong 105 n/s. Ngun ng v phn hch t pht do mt s ht nhn nng t ng phn chia v trong qu trnh phn hch t pht sinh ra ntron. Ngun phn hch t pht thng s dng l ngun 252Cf. Ngun 252Cf v cc ngun ion phn hch t pht khc c to ra bng cch chiu x cc nguyn t urani hoc cc nguyn t siu urani khc bi ntron trong l phn ng, nng lng trung bnh khong 1.5 MeV (hnh 1.2). Hh Sut lng ca ngun ntron 252Cf c th ln n 109 n/s. Tuy nhin thi gian bn r ch khong 2.645 nm, y l hn ch ca ngun loi ny.

Hnh 1.2. Ph ntron ca ngun phn hch t pht 252Cfb. Ngun ntron t cc l phn ng ht nhn Ntron sinh ra t cc l phn ng ht nhn sinh ra t qu trnh phn hch ca cc nguyn t siu urani thng qua cc phn ng ht nhn dy chuyn. Khi ht nhn urani kt hp vi mt ht nhn con s to ra hai ht nhn con (mnh phn hch) v hai hoc ba ntron. Cc ntron sinh ra li tip tc kt hp vi cc ht nhn siu urani khc v phn ng dy chuyn li tip tc sinh ra nhiu ntron khc. Cc ntron phn hch bao gm hai loi ntron tc thi sinh ra t phn ng phn hch v ntron tr sinh ra mun hn so vi thi im phn hch.

Cc ntron tc thi chim 99% trong s cc ntron phn hch. Cc ntron ny c sinh ra t qu trnh cc ht nhn kch thch do trong qu trnh trao i nng lng vi cc nucleon khc chng c nng lng vt qua nng lng lin kt trong ht nhn. Trong khi cc ntron tr ch chim khng ti 1% trong s cc ntron phn hch tuy nhin li ng vai tr rt quan trng trong vic iu khin cc phn ng dy chuyn. Ntron tr xut hin khi cc mnh phn hch phn hch phn r , ht nhn phn hch sau c nng lng kch thch ln pht ntron tr. Thi gian tr ca ntron c xc nh bng thi gian sng ca cc mnh phn hch phn r . Hnh 1.3 l ph ntron c trng sinh ra t l phn ng ht nhn.Bng 1.1 Mt s ngun ntron ng v (, n) Ngun ntronNng lng trung bnh ca ntron (MeV)Thi gian bn r

210PoBe4.2138 ngy

210PoB2.5138 ngy

226RaBe3.91600 nm

226RaB31600 nm

239PuBe4.524110 nm

241AmBe4432.2 nm

242CmBe5162.8 ngy

Hnh 1.3 Ph ntron to ra trong l phn ngc. Ngun ntron t my gia tcMy pht ntron 14MeV: My pht ntron thc cht l ngun ntron n nng c nng lng v cng ln. My pht ntron khc vi ngun ntron phn hch v ngun ntron ng v ch l da trn cc phn ng ht nhn m ht nhn ti thng l cc ht nhn teri (2H, D) c bn vo cc bia khc nhau thng l triti (3H, T) hoc D v pht ra ntron c nng lng n nng xc nh. in th gia tc thp (c vi trm kV), to thnh ntron theo cc phn ng sau: 2H(d,n)3He; Q = 3.268 MeV3H(d,n)4He; Q = 17.588 MeVPhn ng 2H(d,n)3He c tit din rt ln, ti nh cng hng c th ln ti 5 barn, do to ra chm ntron nhanh vi sut lng ln. Trong phn ng D-D cho nng lng cao (13-15MeV). Sut lng ntron ph thuc vo nng lng chm teri. Nng lng ca chm ntron pht ra ph thuc vo nng lng chm teri v gc pht x ca ntron.Ntron pht ra t my gia tc electron My gia tc l mt thit b c th to ra chm electron nng lng cao. Bng cch s dng tng tc ca electron vi c gia tc vi vt cht c th to ra cc ngun bc x hm c nng lng cao v cng ln. ntron c to thnh do tng tc ca bc x hm vi ht nhn bia.Chm ntron trn my gia tc c to ra trn my gia tc tuyn tnh c to ra theo cc qu trnh sau: (1) Chm electron c gia tc bn vo mt bia bc x hm lm bng kim loi nng to ra bc x hm. (2) Cc bc x hm gy phn ng ng quang ht nhn (, xn) vi cc bia to ra mt hay nhiu ntron. Cc phn ng quang ht nhn l cc phn ng ngng. V vy gy ra phn ng cn chm ntron c nng lng ln, thng l cc photon c to ra t cc my gia tc. i vi cc ht nhn nng phn ng (, n) ng vai tr chnh trong vng cng hng khng l. Phn ln cc ntron sinh ra theo c ch bay hi, chng c nng lng thp v phn b gn nh ng hng. Mt phn nh ntron nng lng cao c to ra bng cch tng tc trc tip ca electron v photon hm vi ht nhn bia. Tit din tng tc ca electron vi ht nhn bia nh hon 1/137 ln so vi tng tc ca photon vi ht nhn bia nn tng tc ny ng vai tr th yu. Cc ntron thng c to ra bng cch bn trc tip chm electron nng lng cao v cc bia dy lm bng kim loi nng hoc dng chm bc x hm bn vo bia th cp t pha sau bia hm. Cc vt liu nng vi s Z ln c nng lng lin kt ntron thp v mt vt cht cao nn cho sut lng pht ntron ln. Ring i trng hp ca Be v D c s khi Z nh, tuy nhin nng lng lin kt ntron ca chng thp (1.67 MeV i vi Be v 2.22 MeV i vi D) nn Be v D thng c s dng lm bia ca ngun quang ntron. Nng lng ca ntron sinh ra t cc phn ng quang ht nhn ph thuc ch yu vo nng lng ca bc x hm hay nng lng ca chm electron v s khi ca ht nhn bia.

Hnh 1.4. Ph ntron sinh ra t bia Pu, U khi bn ph bi chm ntron c nng lng 45 MeV1.2 Tng tc ca ntron vi vt cht Cc ntron sinh ra c ph nng lng lin tc, trong ntron nhit chim mt t l nh. Khi ntron va chm vi cc ht nhn trong mi trng, tc ca chng gim dn ti nng lng nhit (0.025 eV). Qu trnh gim nng lng ca ntron ch yu do qu trnh tn x n hi v c gi l s nhit ha. Cc vt liu dng nhit ha ntron c gi l cht lm chm (moderator). Mt cht tt l gim tc ntron tt vi s va chm t nhng khng hp th chng. Cht lm chm l tng c cc tnh cht sau: Tit din tn x ln Tit din hp th nh Tc mt ntron trn mt va chm ln gim nng lng loga trung bnh ( l thc o tc mt nng lng trung bnh trn mi va chm, c biu din nh sau: (1.14)Trong : Eo l nng lng ban u ca ntron En l nng lng ca ntron sau va chm gim nng lng trung bnh l mt hng s v c trng cho kh nng lm chm ntron ca mi vt liu. Gi tr i vi mt s vt liu nh c lit k trong bng 1.2.Bng 1.2. Tnh cht ca mt s vt liu lm chm ntron

Vt liuS va chm nhit ha (N)T s lm chm (NR)

Hydro11866

H2O0.9271967

Dotron 0.72525>5820

D2O0.5135~5820

He0.4254394

Be0.20986146

Cacbon0.158114273

Oxy0.12150487

i vi cc cht c s khi ln hn 10 th c th s dng cc biu thc xp x sau tnh gi tr ca : (1.15)S va chm cn thit gim nng lng ntron t nng lng Eo n nng lng En c th tnh bng biu thc sau: (1.16)i vi cc ht nhn nh th s va chm c th tnh bng biu thc sau: (1.17)Nng sut lm chm v m: Mc d gim nng lng loga trung bnh l thc o kh nng lm chm ntron ca vt liu, nhng n khng th nh gi c tt c cc tnh cht cn thit. Mt i lng thng c s dng nh gi kh nng lm chm l nng sut lm chm v m (MSDP, macroscopic slowing down power). Nng sut lm chm v m l tch ca gim nng lng loga trung bnh ( v tit din tn x v m ( i vi vt liu. (1.18) T s lm chm (moderating ratio) Nng sut lm chm v m cho bit tc lm chm ntron trong vt liu, nhng cha l gii y hiu sut lm chm ca vt liu. V d Boron l nguyn t c gim nng lng loga rt ln, nng sut lm chm rt ln nhng kh nng nhit ha ti do xc sut hp th ntron nhit rt ln. i lng c s dng nh gi hiu sut ca cht lm chm l t s lm chm (MR). y l t s ca nng sut lm chm v m va tit din hp th v m : (1.19)Lethargy: Mc lm chm ntron Lethargy l hm ph thuc nng lng E ca ntron theo biu thc sau: (1.20)Trong : Eo l nng lng ban u ca ntron sinh ra, E l nng lng ca ntron sau khi c lm chm. Lethargy tng khi E gim.Gc tn x trung bnh ca ntron : Gc tn x trung bnh ca ntron trn cht lm chm c tnh bi cng thc: (1.21)Vi Hydro (A=1), xut hin s tn x bt ng hng v pha trc r rt v v di lm chm: di lm chm l di qung ng m ntron i c trong cht lm chm nng lng Eo ban u ca ntron gim xung nng lng Er, ta gi l tui ntron nhit, th i lng c gi l di lm chm.i vi cht lm chm l nc, nng lng Eo = 2 MeV, ET = 0.025 eV, = 27 cm2, suy gim di lm chm s l: =5.2 cm. 1.3 Phn ng ht nhn gy bi ntron Do khng mang in tch nn khi vo mi trng vt cht th ntron tng tc rt yu vi cc electron. Tng tc ca ntron ch yu l vi ht nhn. Tng tc ca ntron vi vt cht ch yu l do qu trnh tn x n hi, tn x khng n hi v cc phn ng ht nhn. Tng tc ca ntron vi ht nhn ch yu ph thuc vo nng lng ca chng. 1.3.1 Phn ng to proton (n,p) Phn ng (n,p) xy ra vi ntron c nng lng c 0.5 10MeV. (1.22)Loi phn ng ny thng ta nhit Q>0 v mn > mp. Nu Q 1 MeV, hoc ntron nhit i vi mt s ht nhn siu urani, mt ht nhn nng s tch thnh hai mnh phn hch c s khi theo t l 2:3(1.24)Trong : A1 + A2 = A + 1; Z1 + Z2 = ZKiu phn ng ny c gi l kiu phn ng phn hch ht nhn k hiu l (n,f). Phn ng phn hch c s dng rng ri trong lnh vc nng lng ht nhn. 1.2.4 Phn ng to ra hai hoc nhiu nucleconVi ntron nng lng ln hn 10 MeV th cc phn ng (n, 2n), (n, np), (n,3n) c th xy ra. Cc phn ng ny c s dng rng ri vi ntron nhanh. V d: n + 63Cu 62Cu + 2n, vi Engng = 10 MeV. Loi phn ng (n, 2n) c ngng cao do nng lng tch 2 nuclecon ln hn nhiu i vi tch 1 nucleon. Tuy nhin Be l mt trng hp c bit, c nng lng ngng rt thp ch khong 2 MeV:

a.Tn x khng n hiTn x l khng n hi khi ntron tng tc vi vt cht, truyn mt phn nng lng cho ht nhn. Sau tn x ht nhn s chuyn ln trng thi kch thch, sau pht ra bc x gamma hoc cc bc x khc tr v trng thi c bn. Tn x khng n hi hu nh ch xy ra i vi cc ntron nng lng cao (1 MeV) v c tit din ln i vi cc ht nhn nng. b.Tn x n hiTrong qu trnh tn x n hi, trng thi ca ht nhn bia khng thay i, nhng mt phn ng nng ca ntron chuyn thnh ng nng ca ht nhn bia. Ht nhn cng nh kh nng lm chm ntron cng ln. Sau qu trinh tn x n hi ntron mt dn nng lng v thay i hng chuyn ng. 1.2.5.Phn ng bt bc x (n, )y l mt trong nhng loi tng tc ph bin nht theo c ch ht nhn hp phn. Xt phn ng ht nhn: (1.25) Theo thuyt Borh qu trnh to ht nhn hp phn chia lm hai giai on: (1.26)1. To ht nhn hp phn: ht nhn ti b bt (captured) bi ht nhn bia to thnh bi ht nhn hp phn trng thi kch thch (compoud nucles), C*. Nng lng kch thich c chia u cho cc ht nhn hp phn: (1.27)2. Phn r ht nhn hp phn: Do thng ging thng k mt nuclecon hoc nhm nucleon c th nhn c nng lng (Tb) ln hn nng lng lin kt (b) ca chng trong ht nhn hp phn thot khi ht nhn hp phn: gi l qu trnh kh kch thch, hay phn r ca ht nhn hp phn C*. (1.28)Nu ht nhn d B* c nng lng c s pht x tip theo, hoc kh kch thch bng cch phn r beta hoc gamma. Hai qu trnh trn hon ton c lp vi nhau. Do thi gian thit lp trng thi cn bng kh ln (10-18 10-14 s) lu hn nhiu thi gian c trng ca ht nhn (c 10-22s). Do kh nng phn r ht nhn hp phn khng ph thuc vo cch to nn ht nhn hp phn m ch ph thuc vo nng lng, momen ng lng v tnh chn l ca ht nhn ny. Phn ng bt ntron hay phn ng (n,) l mt trong nhng loi phn ng ht nhn theo c ch phn ng hp phn. Qu trnh phn ng c minh ha trn hnh 1.5

Hnh 1.5. Hnh nh minh ha phn ng bt ntron nhitSau khi bt ntron nhit ht nhn bn A tr thnh ht nhn hp phn trng thi kch thch: (1.29)Nng lng kch thch ca ht nhn hp phn (E*) bng tng nng lng lin kt ca ntron (Eb) v ng nng ca ntron ti (Ek): (1.30)Hu ht cc ht nhn hp phn s kh kch thch bng cch pht ra mt hoc mt vi tia gamma tc thi tr v trng thi bn vng hn. Tuy nhin trong nhiu trng hp li to thnh cc ht nhn phng x phn r beta () v pht ra cc tia gamma tr c chu k bn khc nhau. Ht nhn hp phn c th pht ra mt hoc vi tia gamma c nng lng cao (7~8 MeV) tr v trng thi c bn nh hnh 1.6. Cc tia gamma ny c trng cho tng ht nhn. Qu trnh t khi bt ntron cho n khi pht ra gamma () din ra trong thi gian rt ngn (10-18 10-15 s) nn bc x gamma ny c gi l bc x gamma tc thi.Sau khi pht bc x gamma tc thi ht nhn c th chuyn v trng thi c bn hoc ht nhn phng x, ht nhn phng x tip tc phn r beta v pht ra cc tia gamma tr vi chu k bn r c xc nh. Trong nhiu trng hp thng o cc tia gamma tr ny.

Hnh 1.6. S phn r ca ht nhn bt notron, AX + n A+1X1.4 Tit din phn ng vi ntron nhitNu bia c N ht nhn/cm3, mi ht nhn c tit din hiu dng l : (1.31)Mt chm ntron c thng lng (ntron .cm-2.s-1) bn vo ht nhn bia, th s phn ng c th xy ra l: (1.32) Gi s rng s chng chp v din tch ht nhn l khng ng k, bia c b dy rt mng. S va chm t l vi thng lng ntron v s ht nhn ca bia trn 1 cm3. Hng s t l () chnh l tit din ca phn ng ht nhn. T trn ta c th xc nh tit din phn ng:(1.33)n v ca tit din phn ng l cm2, do tit din phn ng rt nh nn thng s dng n v barn, 1b = 10-24 cm2. 1.4.1 Tit din phn ngThc nghim cho thy, i vi Z