Атом ядроларының бөлінуі реакциялары

Нейтронды резонанстық кармау кезінде қоздырылған ауыр компауынядро шамамен екі бірдей бөлікке бөліне алады (ауыр ядроныңбөліну реакциясы). Түзілген бөліктер бөлінудің жарқыншақтары деп аталады. Ауыр ядролардың тұрақсыздығы ядроларды орналасқан көп протондардың өзара тебуіне негізделген.

Бөліну реакциясының мысалы:

Ауыр ядроның екі жарқыншаққа бөлінуі әрбір нуклонға шамамен 1 MэВ энергияның бөлінуімен ілесе жүреді. Бұл массасы орташа ядролар үшін меншікті байланыс энергиясы шамамен 8,7 МэВ-ті құрайды, ал ауыр ядролар үшін ол 7,6 МэВ-ка тең. Мысалы 283нуклоны бар уран ядросын бөлген кезде шамамен 200МэВ энергия бөлінеді.

Атом ядросын бөлу теориясының негізінде ядроның тамшы моделі жатыр. Ядро кванттық механика заңына бағынатын және ядролыққа тең тығыздығы бар электрлік зарядталған сұйықтың тамшысы (а) ретінде қарастырылады. Нейтронды қармаған кезде мұндай зарядталған тамшының тұрақтылығы бұзылады, ядро тербеле бастайды – біресе созылады, біресе сығылады.

Ядроның бөліну ықтималдылығы активация энергиясымен – ядроның бөліну реакциясын жүзеге асыруға қажетті минимал энергиясымен анықталады. Қоздыру энергиясы бөлінудің активация энергиясынан азболған кезде ядро-тамшы деформациясы шегіне жетпейді де,ядро бөлінбейді (б) және у- квантын шығарып негізгі энергетикалық күйге қайтып келеді.

Қоздыру энергиясы бөлінудің активация энергиясынан көп болса ядротамшы деформациясы шегіне жетеді және тамшы созылып (в), үзіле бастайды (г) және ядро бөлінеді (д).

Ауыр ядролар Z²/A≥17 шарты орындалғанда бөлінуге қабілетті, мұндағы Z²/A- бөліну параметрі. Бұл шарт бөліну параметрі Z²/A ≈20- ға тең күмістен бастап барлық ядролар үшін орындалады.

Бөлінудің классикалық параметрі деп (Z²/A)_крит= 49-ға тең параметрді айтады. Критикалық мәннен, яғни Z²/A>49- дан жоғары бөліну параметрі бар ядролар бөлінуге қатысты тіпті тұрақсыз. Мұндай ядролар пайда болса да 10^-23 ÷ 10^-24 c ішінде тез бөлініп кетер еді.

Z²/A<49 кезде ядро өздігінен (спонтанды) бөлінуі мүмкін. Бірақ та ядролардың спонтанды бөлінуінің жартылай ыдырау периоды10¹⁶÷ 10¹⁷ жыл.

Бөлінудің жарқыншақтары өздерінің түзілу мезетінде артық нейтрондарға ие болады, өйткені орташа ядорлар үшін протондар саны нейтрондар санына шамамен тең (N Z ≈ 1), ал ауыр ядролар үшін нейтрондар саны протондар санынан едәуір артық болады (N Z ≈ 1.6). Жарқыншықтар шығаратын артық нейтрондар бөлінудің нейтрондары деп аталады. Бөлінудің әрбір актісіне орта есеппен жарқыншақтан шығатын 2.5 нейтрон келеді. Олардың көпшілігі лезде (t <10^-11 c) шығады, оларды лездік нейтрондар деп, ал қалған (0,7%) бөлінуден кейін біраз уақыт өткеннен кейін шығады, олардың кешігетін нейтрондар деп атайды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: