中性子

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🛡️ 中性子 のまとめ

中性子の相互作用 💥

  • 弾性散乱:水素原子核(陽子)と衝突したとき、最も効率よく減速される
  • 非弾性散乱:エネルギーの一部が原子核の励起に使われ、特性γ線を放出する(重い核で優位)
  • 中性子捕獲:熱中性子ほど吸収されやすい(確率は速度 $v$ に反比例、$1/v$ に比例)

国試で狙われるポイント 💡

※以下の国家試験問題・選択肢は学習支援を目的として引用しています。問題文および選択肢の著作権は厚生労働省に帰属します。解説・補足・分野分類・関連知識の整理は当サイトが独自に作成しています。

問 74 [放射線物理学]
中性子で正しいのはどれか。2つ選べ。
1.直接電離放射線である。
2.自由な中性子はβ-壊変する。
3.252Cfの自発核分裂で放出される。
4.原子核のCoulomb[クーロン]場で散乱する。
5.熱中性子の最頻エネルギーは約2.5 eVである。
問 63 [放射線物理学]
中性子と物質との相互作用で正しいのはどれか。
1.熱中性子では相互作用は生じない。
2.物質の軌道電子との相互作用が主である。
3.減速材として高原子番号の物質が用いられる。
4.中性子捕獲断面積は中性子の速度に比例する。
5.速中性子は物質の厚さとともに指数関数的に減少する。
問 63 [放射線物理学]
中性子で正しいのはどれか。
1.光電効果に伴い発生する。
2.静止質量は電子よりも小さい。
3.中性子源として ²⁴¹Am の自発核分裂を利用する。
4.熱中性子と物質の相互作用は捕獲反応が支配的である。
5.核分裂で発生する即発中性子の平均エネルギーは約 10 keV である。
問 70 [放射線物理学]
中性子について正しいのはどれか。
1.$\beta ^{+}$壊変で陽子に変わる。
2.光核反応にしきいエネルギーはない。
3.速中性子の遮へいには鉛が有効である。
4.速度が大きいほど中性子捕獲反応が生じやすい。
5.熱中性子の最頻の運動エネルギーは約0.025 eVである。
問 72 [放射線物理学]
中性子の性質で正しいのはどれか。
1.自由空間中では $\beta ^{+} $壊変する。
2.静止質量は陽子と電子の静止質量の和よりも大きい。
3.熱中性子の室温でのエネルギーの最確値は 0.25 eV である。
4.熱中性子の捕獲反応断面積は中性子の運動エネルギーに反比例する。
5.速中性子が重陽子と弾性散乱したとき失う運動エネルギーの最大値は散乱前の運動エネルギーに等しい。
問 73 [放射線物理学]
中性子捕獲反応はどれか。
1.(n,n)
2.(n,nʼ)
3.(n,p)
4.(n,α)
5.(n,γ)
問 73 [放射線物理学]
速中性子の減速材として適しているのはどれか。2 つ選べ。
1.鉄
2.鉛
3.パラフィン
4.アルミニウム
5.ポリエチレン
問 73 [放射線物理学]
中性子の弾性散乱で反跳核のエネルギーが最も大きいのはどれか。
1.$^{1}H$
2.$^{12}C$
3.$^{112}Cd$
4.$^{208}Pb$
5.$^{238}U$
問 73 [放射線物理学]
運動エネルギー E0 の中性子が、静止している質量 M[u]の原子核と反跳角 θ で弾性散乱したとき、原子核の反跳エネルギーを表す式はどれか。
1. $E_0 \frac{1}{(M + 1)^2} \cos^2 \theta $
2. $E_0 \frac{M}{(M + 1)^2} \cos^2 \theta $
3. $E_0 \frac{4M}{(M + 1)^2} \cos^2 \theta $
4. $E_0 \frac{M}{(M - 1)^2} \cos^2 \theta $
5. $E_0 \frac{4M}{(M - 1)^2} \cos^2 \theta $
問 60 [放射線物理学]
エネルギーが0.025 eVの中性子の速度[m/s]に最も近いのはどれか。ただし、中性子の質量を 1.7 × 10⁻²⁷ kg、1 eV = 1.6 × 10⁻¹⁹ Jとする。
1.$1.5 \times 10^{3}$
2.$2.2 \times 10^{3}$
3.$4.7 \times 10^{6}$
4.$5.4 \times 10^{12}$
5.$1.4 \times 10^{22}$