ENCYCLOPEDIA OF PHYSICS

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1 ENCYCLOPEDIA OF PHYSICS EDITED BY S. FLUGGE VOLUME XXXVIII/2 NEUTRONS AND RELATED GAMMA RAY PROBLEMS WITH 338 FIGURES SPRINGER-VERLAG BERLIN GaTTINGEN HEIDELBERG 1959

2 HANDBUCH DER PHYSIK HERAUSGEGEBEN VON S. FLaGGE BAND XXXVIII/2 NEUTRONEN UND VERWANDTE GAMMASTRAHLPRO BLEME MIT 338 FIGUREN SPRINGER-VERLAG BERLIN. GOTTINGEN HEIDELBERG 1959

3 ISBN DOI / ISBN (ebook) Alle Rechte, insbesondere das der übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Ohne ausdrückliche Genehmigung des Verlages ist es auch nicht gestattet, dieses Buch oder Teile daraus auf photomechanischem Wege (Photokopie, Mikrokopie) zu vervielfältigen. by Springer-Verlag OHG. Berlin Göttingen. Heidelberg 1959 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, HandeIsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinn der Warenzeichen- und Markenschutz Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.

4 Contents. The Production and Slowing Down of Neutrons. By EDOARDO AMALDI, Professor of Experimental Physics, University of Rome, Rome (Italy). (WIth 281 Figures) Page A. Introduction I. The dbcovery of the neutron The properties of the neutron as a fundamental partic1e and its role in nuc1ear structure General remarks on the interaction of neutrons with matter. The first neutron reactions IV. The artificial radioactivity. Various reactlons produced by neutrons and their general description V. The effect of hydrogeneous substances. The mechanism of the slowmg down of neutrons VI. A few important properties of slow neutrons and the quantum mechanical representation of processes produced by neutrons 23 VII. The velocities reached by slow neutrons 35 VIII. Selective capture of slow neutrons IX. The main processes involved in the slowing down of neutrons 62 B. Reactions wlth emission of neutrons and neutron sources I. The application of the conservation laws to nuc1ear reactions The excitation curves of nuc1ear reactions The (IX, n) reactions 107 IV. The (y, n) reactions 132 V. The (P, n) reactions 170 VI. The (d, n) reactions 185 VII. Neutrons in nature. 209 C. The slowing down of neutrons of energy larger than a few ev 211 I. General principles and elementary approach to the problem of slowing down of neutrons The integral spectrum of the neutrons during the slowing down in an infinite medium The spatial distribution of neutrons in a medium as a function of the energy 253 IV. Experimental data on the space and time distributions of the flux of neutrons of energy ~ 1 ev in an infinite medium V. Measurements of integral effects produced by epi-cadmium neutrons D. Slowing down and diffusion of neutrons in the chemical region, i.e. E less than or of the order of 1 ev I. Survey of the main features of the problem The scattering of slow neutrons by moleeules The scattering of slow neutrons by polycrystalline materials. 431 IV. The slowing down and diffusion of neutrons

5 VI Contents. Page E. The diffusion of thermal neutrons I. General features and mathematical aspects of the diffusion of thermal neutrons Measurements of the diffusion of thermal neutrons. 580 III. Detection and absorption of thermal neutrons. 633 Bibliography 659 Penetration and Diffusion of X Rays. By Dr. UGO FANO, Dr. LEWIS V. SPENCER, and Dr. MARTIN J. BERGER, Physicists, National Bureau of Standards, Washington (USA). (With 57 Figures) 660 A. Elementary processes 662 B. General theory C. Calculation of flux distributions in infmite homogeneous media 734 D. Effects of boundaries and inhomogeneities 768 E. Experimental aspects Appendix. Notation, units and normalization 812 Bibliography Sachverzeichnis (DeutschjEnglisch). 818 Subject Index (EnglishjGerman).. 843

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