Die Bildung von 32PCl3 und andere Reaktionen heißer Phosphoratome aus den Kernprozessen 31P(n, γ) und 35Cl(n, α)

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Abstract
Zusammenfassung: In Phosphortrichlorid entfallen 85% (flüssig) bzw. 75% (gasförmig) der durch den 31P(n, γ)-Einfang induzierten 32P-Aktivität auf die 32PCl3-Retention, während der Rest in einer polymeren Form des Phosphors vorliegt. Halogene erhöhen die Retention auf fast 100% ; Tetrachlorkohlenstoff wirkt ebenfalls fördernd. Ein Teil der Retention (47% der Gesamtaktivität in der Gasphase) stammt aus Reaktionen heißer Rückstoßatome, der restliche Teil (28% der Gesamtaktivität) kommt durch die Rückchlorierung thermalisierter Phosphoratome zustande. Der erstere Anteil wird durch Argon und andere Moderatoren in hoher Konzentration unterbunden, der letztere durch kleine Mengen von Kohlenwasserstoffen, welche Cl-Atome abfangen. In der Gasphaae erfolgt der Zerfall der PCl3-Molekel in 99,8% aller Neutroneneinfänge. In flüssigen Lösungen des Phosphortrichlorids mißt man eine scheinbar höhere primäre Retention, was auf Rekombinationen der Fragmente unter der Käfigwirkung der umgebenden Molekeln zurückgeführt wird. Die Käfig- Rekombination findet um so leichter statt, je geringer die Reaktivität des Lösungsmittels mit Chloratomen ist. Der Einfluß der kinetischen Anfangsenergie des 32P-Rückstoßatoms wurde an der Bildung von 32PCl, und CCl3 32PCl2 als Folge der Prozesse 35Cl (n,γ) und 31P(n, γ ) in Tetrachlorkohlenstoff bzw. verdünnten Lösungen von Phosphor und von Phosphortrichlorid in Tetrachlorkohlenstoff untersucht. Die 32PCl3-Bildung läßtsich in reinem Tetrachlorkohlenstoff viel leichter durch Fänger für 01-Atome inhibieren als in einer Lösung von PCI3 in CCI4. Dies zeigt, daß die drei Chloratome des PCI3 maßgeblich an den Reaktionen des abdissoziierten 32P-Atoms beteiligt sind; diese Reaktionen spielen sich auf eng begrenztem Raum ab. Die Diffusion von Radikalen spielt bei den Reaktionen der abgestoppten Rückstoßatome aus dem n, α-Prozeß in reinem Tetrachlorkohlenstoff eine größere Rolle.

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