DE681540C

DE681540C - Verfahren zur Erhoehung der Nutzwirkung bei der kuenstlichen Erzeugung von Radioaktivitaet durch Neutronenbombardement

Info

Publication number: DE681540C
Application number: DEG91469D
Authority: DE
Inventors: Edoardo Amaldi; Agustino Oscar D; Enrico Fermi; Bruno Pontecorvo; Franco Rasetti; Emilio Segre; Giulio Cesare Trabacchi
Original assignee: G M Giannini & Co Inc
Current assignee: G M Giannini & Co Inc
Priority date: 1934-10-26
Filing date: 1935-10-27
Publication date: 1939-09-25
Also published as: GB465045A; BE411973A; FR796795A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
25. SEPTEMBER 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 681540 KLASSE 21g GRUPPE

G 9146p VIII φι g

G. M. Giannini & Co., Inc. in Neuyork, V. St. A.*)

durch Neutronenbombardement

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Oktober 1935 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 7. September 193g

Es ist schon bekannt, daß Stoffe mit sehr

hohem Atomgewicht, wie z. B. Thorium, oder Uran γ-Strahlen, die von einer radioaktiven Substanz ausgesandt werden, in sekundäre ß-Strahlen umzusetzen vermögen.

Weiter ist es schon bekannt, daß in vielen Stoffen auf künstliche Weise Radioaktivität dadurch erzeugt werden kann, daß diese Stoffe unter geeigneten Verhältnissen einem Neutronenbonibardement ausgesetzt werden. Bei der Prüfung, wie sich die auf diese Weise behandelten Stoffe verhalten, wobei das Verhalten auch von der Natur und «der Dicke des Mittels abhängig ist, das sich zwischen !diesem Stoffen und dem zu bestrahlenden Körper befindet, sind in der Intensität der Aktivierung Abweichungen festgestellt worden, die unter Verhältnissen und infolge von Ursachen auftraten, die bisher nicht erklärt werden konnten.

So wurde z. B. beim Arbeiten mit Silber gefunden, daß, wenn zwischen dem Silber und der Bestrahlungsquelle eine Paraffinschicht angeordnet wird, welche die dazwischenliegende Luftschicht ganz oder teilweise ersetzt, die Aktivierung nicht abnimmt, sondem zunimmt.

Ein ähnliches und viel deutlicheres Ergebnis wurde erzielt; wenn das. durch die Bestrahlungsquelle und d'en bestrahlten Gegenstand gebildete System von großen Paraffinblöcken umgeben wurde, wobei die Intensität der Aktivierung um einen Faktor erhöht werden kann, der je nach dem! Stoff und der geometrischen Gestalt des genannten Systems zwischen einigen Zehnern und einigen Hunder ten schwanken kann.

Anläßlich dieser Beobachtung werden weitere Versuche gemacht, um die besonderen Verhältnisse kennenzulernen, 'unter denen diese Erscheinung deutlicher auftritt. Es ergab sich nun folgendes: '■

i. Eine Wirkung mit einer Intensität, die der mit Paraffin erhaltenen nahezu gleich ist, wird mit einigen Kohlenwasserstoffen, mit Wasser und mit anderen wasserstoffhaltigen Stoffen erhalten.

*') Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Edoardo Amaldi, Oscar D'Agustino, Enrico Fermi, Bruno Pontecorvo, Franco Rasetti, Emilio Segre und Giulio Cesare Trabacchi in Rom.

2. Stoffe, die Sauerstoff, aber keinen Wasserstoff enthalten, wie z. B. Na N O₃, ergeben keine Erhöhung der Aktivität, .jedenfalls aber keine Erhöhung von der gleichen Größerff;

Ordnung. '"<·^

3. Die bei Silber beobachtete Erscheinung tritt nicht bei allen Elementen auf, die mif Neutronen aktiviert werden. So findet z. B. bei Silicium, Zink und Phosphor keine merkbare Erhöhung der Intensität statt, während mit Kupfer, Silber und Jod Ergebnisse erhalten werden, die sehr viel besser als diejenigen sind, die ohne einen die .Wirkung erhöhenden Stoff, wie Wasser oder Paraffin, erhalten werden würden.

Nach diesen Ergebnissen zu urteilen, scheint also die Erscheinung· nur bei denjenigen Elementen aufzutreten, bei denen durch Bombardement radioaktive Stoffe entstehen, die mit dem Ausgangselement isotop sind.

Die Erscheinung kann bei diesen Stoffen dazu angewendet werden, die radioaktiven Stoffe in Mengen von praktischer Bedeutung zu erhalten, während man bisher diese radioaktiven Stoffe nur in ziemlich geringen Mengen erhalten konnte.

Die Ursache für die erhöhte Nutzwirkung unter den obenerwähnten Verhältnissen könnte die folgende sein:

Infolge der aufeinanderfolgenden Zusammenstöße mit den Wasserstoffatomen verlieren die Neutronen Energie, und ihre Geschwindigkeit, die sie bei ihrer Entstehung· besitzen, wird verringert. Es ist wahrscheinlich, daß bei der Verringerung der Energie die Möglichkeit von Zusammenstößen zwischen Neutronen und Protonen zunimmt, daß also die Neutronnen sich nach einigen Zusammen-. stoßen auf ähnliche Weise wie in ein Gas diffundierende Moleküle zu bewegen anfangen, so daß sie sich um eine Bestrahlungsquelle herum anordnen wie eine Lösung von Neutronen in Wasser, Paraffin oder in sonstigen verwendeten Stoffen, was je Volumeneinheit eine Neutronenkonzentration ergibt, die .größer als die unter gewöhnlichen Verhältnissen in Luft auftretende Konzentration ist. Es wird deshalb zur Erhöhung der Nutzwirkung bei der künstlichen Erzeugung von Radioaktivität durch Neutronenbombardement gemäß der Erfindung zwischen der Neutronenquelle und dem zu aktivierenden Körper eine Schicht aus einem Stoff angeordnet, der die Eigenschaft besitzt, die Geschwindigkeit der Neutronen, die sie bei ihrer Entstehung¹ besitzen, zu verringern.

;.·„■ Es wird z.B. von einer in eine bestimmte Form gegossene Paraffmmasse ausgegangen, in der einige Öffnungen vorhanden sind. In . einer dieser Öffnungen kann sich eine Neutronenquelle befinden, und in einer anderen Öffnung kann eine gewisse Menge eines Stoffes vorgesehen sein, dessen Radioaktivität durch Bombardement von Neutronen erhöht wird, die diesen Stoff durch das Paraffin hin- ■ durch erreichen.

Es ist einleuchtend, daß ein ähnliches Verfahren sich auch mit anderen Stoffen als Paraffin, z. B. mit Wasser, ausführen läßt.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß einige Stoffe die Eigenschaft besitzen, daß sie, zwischen der Bestrahlungsquelle und dem bestrahlten Körper oder um das Aggregat von Bestrahlungsquelle und Körper herum angeordnet, die entstehende Radioaktivität zunehmen lassen und somit die Wirkung der Bestrahlungsquelle erhöhen, wobei diese Stoffe im allgemeinen Wasserstoff als Element enthalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung der Nutzwirkung bei der künstlichen Erzeugung van Radioaktivität durch Neutronenbombardement, dadurch gekennzeichnet, daßzwischen der Neutronenquelle und dem zu aktivierenden Körper eine Schicht aus einem Stoff angeordnet wird, der die Eigenschaft besitzt, die Geschwindigkeit der Neutronen, die sie bei ihrer Entstehung besitzen, zu verringern.

2. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutronenquelle und der zu aktivierende Körper in dem Stoff, der die Eigenschaft besitzt, die Geschwindigkeit der Neutronen zu' verringern, eingebettet sind. ^:

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Stoffen, die Wasserstoff als Element einer chemischen Verbindung enthalten.

4. Verfahren nach Anspruch, 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wasser sowie Paraffin und anderen Kohlenwasserstoffen.