Goală de particule elementare și de energie termică. Nuclearul RIA poate fi însoțit atât de eliberarea de energie, cât și de absorbția acesteia. Cuplarea energiei se numește energie a energiei maselor nucleelor \u200b\u200binițiale și finale. Clasificările piesei Caracteristici: L prin elementul energetic al particulelor participă la tije nucleare: la energii mici de 1 Evria pe neutroni lenți: Rhines pe emisia de particule de energie medie cu încărcătura de particule de electroni de ioni de datorie \u003d 1MEV; La particule de mare energie, 103 de raze spațiale de particule sunt obținute în acceleratoare ...

Împărțiți lucrul la rețelele sociale

Dacă acest loc de muncă nu vine în partea de jos a paginii există o listă de lucrări similare. De asemenea, puteți utiliza butonul de căutare.

45. Reacții nucleare și clasificarea acestora

Reacțiile nucleare sunt procesul de interacțiune intensivă a nucleului atomic cu o particulă elementară sau cu un alt miez, ceea ce duce la transformarea nucleelor. Goală de particule elementare și de energie termică. Interacțiunea de reacție a particulelor apare atunci când acestea sunt rapprocide la distanța de aproximativ 10 ~13 vedeți datorită acțiunii forțelor nucleare. Reacția nucleară cea mai mare de propagare este, particulele de lumină interacționează și cu kernelulX. În imaginea rezultată a unei particule de e-mailb. Iar kernel-ul H. Nuclear R-AI poate fi însoțit atât de eliberarea de energie, cât și de absorbția acesteia. Numărul de energie este numit energia R-AI - aceasta este diferența dintre masele nucleelor \u200b\u200binițiale și finale. Clasificarea CHARTER Efectuată:L. prin energie, elementul de particule, participarea la tije nucleare: la energii mici de 1EV - P Epic pe neutroni lenți: P-a la particulele de e-mail cu încărcături de particule - Electronii, protoni, ioni, DATONEV\u003e \u003d 1MEV; Pe particule de energie ridicată (~ 103 MEV - razele spațiale, particulele sunt obținute în acceleratoare) prin natura este implicată elementul particulei neutronice; pe particulele încărcate; cauzate de Y - Quanta, prin natură (masă) nuclee participă la numărul: pe plămâni (și<50);средних (50<А<100);тяжелых(А>100). P.o. Natura transformărilor: P-radioactivitate; Divizia de nuclee grele, diviziunea lanțului; Sinteza nucleelor \u200b\u200bluminoase în R-a greu, termonuclear.

Alte lucrări similare care vă pot interesa. ISHM\u003e
3041.		Energie nucleara	4.18 kb.
	A primit de la date privind împrăștierea nuclelor pe nucleoni, precum și de la cercetarea nucleelor \u200b\u200batomice SWV a stărilor asociate de nucleoni. Există o atracție semnificativă care asigură energia obligatorie a nuclelor în nucleele ordinului mai multor. În plus, cu o creștere a numărului de nucleoni din nucleu, energia obligatorie a nucleului rămâne aproximativ constantă, iar volumul nucleului crește proporțional. Stele neutronice Densitatea energetică a tăierii nu depinde de numărul total de nucleoni și este de aproximativ 16 MeV pe nucleon [dacă neglijați e-mailul.
8005.		Reacții de hipersensibilitate	120,3 kb.
	Reacțiile de hipersensibilitate tip I sunt sistemice și locale. Reacțiile locale depind de locul în care antigenul va cădea și va purta natura edemului de piele localizată. Alergia cutanată. Reacțiile de hipersensibilitate I de tip Reacții anafilactice sunt cunoscute că reacția hipersensibilității i ...
2916.		Reacții termonucleare	14,33 kb.
	Aceste reacții apar de obicei odată cu eliberarea energiei, deoarece în fuziunea rezultată, nucleonii sunt mai sever legați de nucleu mai sever, excesul de energie totală de legare a nuclelor este eliberată sub formă de energie cinetică a reacției. Numele "Reacții de literare" reflectă faptul că aceste reacții vin la temperaturi ridicate 107-108, deoarece fuziunea kernel-urilor de lumină trebuie să se apropie de distanța egală cu raza acțiunilor forțelor de energie nucleară t.
3668.		Reacții reversibile și ireversibile	24.08 kb.
	Echilibrul chimic Unele reacții chimice pot curge în două direcții opuse reciproc opuse. Astfel de reacții sunt numite reversibile. Reversibilitatea reacțiilor chimice este scrisă după cum urmează: și în fluxul de reacție chimică a concentrației materiilor prime scade în conformitate cu legea masei.
14693.		Reacții redox (OSR)	87.39 KB.
	Gradul de oxidare este sarcina condiționată a atomului din compusul calculat de ipoteza că constă numai din ioni. ─ Gradul de oxidare are atomi care au acceptat electronii de la alți atomi sau în direcția lor norii electronici de legare sunt schimbați. Gradul de oxidare are atomi care au dat electronilor lor altor atomi.
524.		Reacțiile protectoare ale organismului	5.56 kb.
	Reacțiile de protecție ale corpului Persoana se adaptează constant la schimbarea condițiilor de mediu datorită homeostaziei proprietății universale pentru a menține și menține stabilitatea diferitelor sisteme organism ca răspuns la impactul încălcării acestei stabilități. Orice impact fizic fizic fizic sau emoțional este că schimbarea temperaturii aerului de presiune atmosferică sau entuziasm poate servi ca un motiv pentru ieșirea corpului din starea de echilibru dinamic. Reacții adaptive de protecție ...
12985.		Reacții personale și reactivi în chimia anorganică	185,79 kb.
	Sunt cunoscute mai mult de 1000 de reacții organice, anorganice și analitice înregistrate. Numărul lor continuă să crească, deoarece nu există încă nomenclatura general acceptată de reacții chimice. Denumirea reacției cu numele descoperitorului său face posibilă transmiterea pe scurt a sensului transformării care se întâmplă.
14304.		Sinteza p-nitrobenzoylazidă și studiul reacției sale cu hepta (metoxicarbonil) cicloheptathenil anion	314,46 kb.
	Problema recirclectivității scăzute a fost rezolvată în grupul Schangel prin utilizarea complexelor CUI generate in situ de la sărurile mai accesibile CUII cu o reducere sub acțiunea circuitului de acid ascorbic 2 formarea numai a regiunii este scursă.
8333.		Istoria dezvoltării echipamentelor de calcul. Clasificarea computerelor. Compoziția sistemului computațional. Hardware și software. Clasificarea serviciului și a software-ului aplicat	25,49 kb.
	Compoziția sistemului computațional. Compoziția sistemului computațional Vizualizați hardware și configurare software T. Interfețele oricărui sistem de calcul pot fi împărțite în succesive și paralele. Nivelul sistemului de tranzitoriu asigură interacțiunea altor programe de sistem informatic ca și în cazul programelor de bază și direct cu hardware-ul, în special cu procesorul central.
12050.		Un set de reactivi pentru diagnosticarea genetică moleculară a populațiilor monoclonale și policlonale ale limfocitelor prin reacția în lanț a polimerazei (limfonică)	17,25 kb.
	Un set de reactivi pentru diagnosticarea pe ordinară moleculară a populațiilor de incomperație monoclonală și policlonală a limfocitelor au fost create prin metoda limfoclon de reacție a lanțului polimerazei. Gama de reactanți limfoclon este destinată diagnosticului diferențial al populațiilor incrementale monoclonale și policlonale ale limfocitelor în materialul material biopsic al secțiunilor de parafină prin țesut prin reacția în lanț a polimerazei cu detectarea produselor de amplificare prin metoda de electroforeză verticală în gelul de acrilamidă . Setul este destinat numai pentru diagnosticarea in vitro.

În general, interacțiunea nucleară poate fi scrisă sub formă:

Cel mai frecvent tip de reacție nucleară este interacțiunea particulelor ușoare a. cu kernel. X., ca urmare a căreia se formează o particulă b. și kernel. Y.. Este scris simbolic ca acesta:

Rolul particulelor a. și b. Cel mai adesea neutron n., Proton. p., Deuteron. d., a-particule și γ-cuantum.

Procesul (4.2) este, de obicei, ambiguu, deoarece reacția poate merge mai multe metode concurente, adică. Particulele născute ca urmare a unei reacții nucleare (4.2) pot fi diferite:

.

Sunt numite uneori posibilități diferite de reacție nucleară în a doua etapă canalele de reacție. Etapa inițială a reacției se numește canalul de intrare.

Cele două canale de reacție recente se referă la cazurile de inelastice ( A 1. + a.) și elastic ( A. + a.) Dispersarea nucleară. Aceste cazuri particulare de interacțiune nucleară diferă de alte fapte că produsele de reacție coincid cu particulele de reacție și cu împrăștierea elastică, nu numai tipul de kernel este menținut, dar și starea ei interioară și cu împrăștierea inelastică a stării interioare a nucleului modificări (kernel-ul intră într-o stare excitată).

Figura 4.1. Dependența calitativă Probabilitatea degradării nucleului energiei.

Atunci când studiază o reacție nucleară, identificarea canalelor de reacție este de interes, probabilitatea comparativă a acestuia în diferite canale la diferite energii ale particulelor incidente. Kernelurile pot fi în diverse statele energetice. Starea unui nucleu stabil sau radioactiv care corespunde unei energii minime (masă) E 0. numit de bază. De la mecanica cuantică se știe că între starea statului și timpul vieții sale are loc raportul lui Gaisenberg.: Δe \u003d ћ / Δt,

Kernelurile excitate se confruntă cu diferite tipuri de tranziții energetice. Energia de excitație poate fi descărcată de-a lungul diferitelor canale (traducerea kernelului în starea solului): emisia de γ-quanta, diviziunea nucleului etc. Din acest motiv, este introdus conceptul de lățime de nivel parțial Γ I. . Lățimea parțială a nivelului de rezonanță este probabilitatea degradării de către i.- Canal. Atunci probabilitatea de degradare pe unitatea de timp ω Pot fi prezentate sub formă:

.

De asemenea, este de mare interes este că energia și distribuția unghiulară a particulelor rezultate și starea lor interioară (Energie de excitație, rotire, paritate, rotire izotopică).

Multe dintre reacțiile nucleare pot fi obținute ca urmare a aplicării legilor de conservare.

Pentru mai multe informații despre această secțiune, puteți vedea.

Sarcinile noastre: Pentru a introduce principalele tipuri de degradare radioactivă, în experimente virtuale, arată lanțuri de transformări radioactive și o metodă de măsurare a degradării constante.

Reacția nucleară - forţat transformarea nucleului atomic sub acțiunea altor particule (despre spontan Modificări ale nucleelor \u200b\u200batomice prin emiterea particulelor elementare - radioactivitate Citiți într-o altă prelegere).

Dacă vă îndoiți dacă ați văzut o reacție naturală, aruncați o privire într-o zi clară pe cer. Vom vorbi despre reacții la soare mai târziu.

Cel mai adesea pe kernel DAR Particulele relativ ușoare dar (de exemplu, Neutron, Proton, α -caster etc.) și când se apropie de distanța de aproximativ 10-15 m ca urmare a acțiunilor forței nucleare, se formează kernelul ÎN și o particulă mai ușoară b..

O combinație de particule și kerneluri de reacție (în figură DAR + dar), numit intrare canalul reacției nucleare și reacția rezultată - ieșire canale. Dacă energia cinetică a particulei flutterului dar Este mic, apoi se formează două particule: o particulă și de fapt de fapt.

Elastic și împrăștierea inelastică este cazuri speciale de interacțiune nucleară atunci când produsele de reacție coincid cu originalul.

Clasificarea reacțiilor nucleare

Prin tipul de particule care cauzează reacția
1. reacții sub acțiunea particulelor percepute
2. reacții neutronice
3. reacții sub acțiune γ -Kvanta - reacții fotonucleare

Legile de conservare în reacțiile nucleare

Puteți veni cu un set excelent de canale de ieșire pentru orice reacție. Cu toate acestea, majoritatea vor fi imposibilă. Alegeți reacția, de fapt, ajută legile de conservare:

Ultimele două sunt adevărate pentru interacțiunea puternică. În reacțiile nucleare, se manifestă un alt număr de legi, ele sunt semnificative pentru reacțiile cu particulele elementare, acestea vor fi numite în altă parte.

Setul de legi de conservare vă permite să selectați posibile canale de reacție de ieșire și să obțineți informații importante despre proprietățile interacționării particulelor și a produselor de reacție.

Reacții nucleare directe

Într-o reacție directă, timpul de particule are timp să se confrunte cu una (mai puțin adesea cu două - -trees) nucleoni. Aceste reacții se desfășoară foarte repede - în timpul perioadei de particule prin kernel (10 -22 - 10 -21 s). Luați în considerare, de exemplu, (N, P). Pulsul de neutroni este transmis în principal unui nucleon, care zboară imediat din kernel, fără a avea timp să facă schimb de energie cu restul nucleonilor. Prin urmare, nucleonii ar trebui să zboare din nucleu în principal în direcția frontală. Energia nucleului Fleering ar trebui să fie aproape de energia zborului.

Energia cinetică a particulei flutterului trebuie să fie suficient de mare (imaginați-vă peretele îndoit din cuburi. Dacă trebuie să loviți brusc unul dintre ei, acesta poate fi dispărut, aproape nu este afectat de restul. Cu o expunere lentă, zidul se va despărți .)

Cu energii mici pot face reacție c (D, P). Deuteron polarizează atunci când se apropie de kernel, neutronul este capturat de kernel, iar protonul continuă să se miște. Pentru un astfel de proces, interacțiunea ar trebui să apară la marginea kernelului. În Deuteron, Proton și Neutron sunt legați slab.

Astfel, caracteristicile distinctive ale reacțiilor directe sunt:
1. timpul de curgere este de ~ 10 -21 ° C;
2. distribuția unghiulară a produselor este întinsă în direcția de mișcare a particulei flutter;
3. contribuția deosebit de mare la secțiunea transversală a proceselor nucleare la energii mari.

Fig.2 Schema de reacție exotermă

Schema de energie pentru reacția nucleară

Voi descrie o reacție nucleară sub forma unei diagrame energetice (figura 2). Partea stângă a figurii se referă la prima etapă - formarea miezului compozit, dreapta - decăderea acestui nucleu. T "A. - o parte a energiei cinetice a particulei flutter, care a mers la excitația nucleului, ε A. - Energia de legare a particulelor a. În miezul compusului, ε b - Energia de legare a particulelor b. În același kernel.

Există o contradicție aparentă: kernel-ul C. - sistem mecanic cuantum cu nivele de energie discrete și energie de excitație, după cum se vede din (1), valoare continuă (energie T A. Poate oricare). Pentru a face față acestei situații, va permite următoarea secțiune.

Secțiunea transversală a unei reacții nucleare care trece prin miezul compozit

Fig.3 Blur energie a nivelului de stare excitat

Deoarece există două etape independente în timpul reacției, secțiunea transversală poate fi reprezentată ca o bucată de secțiune a formării unui nucleu compozit Σ sost. și probabilitatea de a se descompune i.- Canal f I.

Miezul atomic este un sistem cuantic. Deoarece fiecare dintre nivelurile de spectru excitat are o durată de viață medie finită. τ , nivelul lățimii Γ Este, de asemenea, finit (fig.3) și este asociat cu timpul mediu de viață prin relația care este o consecință a raportului de incertitudine pentru energie și timp Δt · ΔE ≥ ћ:

Luați în considerare cazul în care nivelurile de energie ale kernelului compozit sunt separate (lățimi de nivel Γ mai puține distanțe între ele Δe.). Odată cu coincidența energiei de excitație cu energia unuia dintre niveluri E 0. Secțiunea de reacție (A, b) va avea un maxim de rezonanță. În mecanica cuantică, se dovedește că secțiunea de formare a unui kernel compus este descrisă de formula Brete-Wigner

(6)

unde λ A. - lungimea de undă a particulei care se încadrează, Γ - lățimea întregului nivel, Γ A. - Lățimea nivelului față de împrăștierea elastică (lățime parțială, parțială).

Vom face față lățimilor nivelului. Probabilitatea de degradare a kernel-ului compozit f I. invers proporțional cu durata de viață τ I. față de această degradare. Și durata de viață τ I. La rândul său, conform (5) invers proporțional cu lățimea Γ I., numit parțial (parțial). Ca rezultat, probabilitățile f I. proporțional cu lățimea Γ I.și pot fi reprezentate

Fig.4 Secțiunea din formarea unui kernel compus

Sumă Σf i \u003d 1, dar Σγ i \u003d γ. Cu lățimi parțiale, este mai convenabil să se ocupe de probabilitățile.

Lățimea întregului nivel Γ slab depinde de viteza particulei flutterului v A., dar Γ A. proporțional cu această viteză. Lungimea de undă de bobly este invers proporțională cu viteza v A.. Prin urmare, departe de rezonanță la viteze reduse, secțiunea transversală crește 1 / v a (Puteți explica acest lucru prin faptul că particula lentă petrece mai mult timp la nucleu, iar probabilitatea de a crește crește). Pentru E ~ E 0 Secțiunea transversală de convulsivă crește brusc (figura 4). În formula (6) E. - energia cinetică a particulei flutterului și E 0. - energia nivelului kernel-ului compus, energia curbată: Nivelul energiei \u003d ε A + E 0.

Reacții nucleare sub acțiunea neutronilor

Principalele reacții sub acțiunea neutronilor nerelativi sunt prezentați în diagrama (figura 5). Acolo și în viitor vom denota scrisoarea A. nucleu cu un număr masiv A..

Ia în considerare în ordine.

Împrăștierea elastică

Neutronii în reacții nucleare cu particule încărcate și atunci când nucleii împărțite se naște rapid ( T n. Aproximativ câteva meV), dar absorbit, de regulă, lent. Încetinirea are loc datorită mai multor coliziuni elastice cu nucleele atomilor.

Există două posibilități: deviația neutronică a câmpului de bază fără captură - Ștergerea potențială, și neutronii de plecare din nucleul compozit - Împrăștierea rezonantă. Astfel încât secțiunea transversală este suma Σ ex \u003d σ Pot + Σ.

Fig.6 Secțiunea de împrăștiere a neutronilor elastici pe nucleele de uraniu

Apoi, conform (1), împrăștierea va apărea cu momentul zero al pulsului ( L \u003d 0, s - împrăștiere). Distribuția unghiulară a neutronilor împrăștiați în sistemul inerției izotropice. De fapt, aceste energii "mici" nu sunt atât de mici: în hidrogen ~ 10 MeV, în plumb ~ 0,4 MeV. Secțiunea transversală a potențialului împrăștiere în acest caz nu depinde de energia neutronică și de egal

În secțiunea transversală a împrăștierii rezonante

lăţime Γ N. Direct proporțional cu viteza și lungimea de undă a lui de broglie λ invers proporțional cu ea. Prin urmare, în funcție de energia avem doar un vârf rezonant când E \u003d e 0. Ca urmare, pentru dependența secțiunii transversale a neutronilor elastici de împrăștiere din energie, avem un piedestal cu vârfuri rezonante (figura 6).

Împrăștierea incompletă

Difuzorul de bază este în starea excitată: n + A \u003d\u003e (A + 1) * \u003d\u003e A * + N. Evident, reacția are prag Caracter: Energia neutronului flutter ar trebui să fie suficientă pentru a traduce nucleul țintă în starea excitată. Studierea spectrelor de neutroni și însoțiți γ - radiații, primiți informații despre structura nivelului de energie al kernelului.

Câteva cuvinte despre cum măsurați secțiunea transversală a dispersiei inelastice. Cu energia neutronică cinetică, mai mult de 1 MeV,

Principalele procese vor fi împrăștiate elastice și inelastice. Σ \u003d Σ upr + Σ neupro. Lăsați la distanță L. de la sursă S. plasat detector D. (Fig.7). Înconjurând sursa sferei razei R. și grosimea peretelui d.. Dacă împrăștie pur elasticPuteți afișa, slăbiți de-a lungul liniei care leagă sursa și detectorul compensat prin împrăștierea sferei spre detector din alte direcții. Dacă există o scădere a mărturiei detectorului, atunci se datorează împrăștiei inelastice

Aici N. - Concentrarea nucleelor \u200b\u200bîn țintă. Mai multe dimensiuni cu diferite grosimi vă permit să găsiți o secțiune Σ neupr..

Captură de radiații

Captură de radiație - Captură neutronică, formarea miezului compozit în starea excitată și tranziția ulterioară la cea principală cu emisia de radiații n + (A, Z) \u003d\u003e (A + 1, Z) * \u200b\u200b\u003d\u003e (a + 1, z) + γ. Energia de excitație a nucleului compozit (2), ceea ce înseamnă energia totală a γ-quanta depășește energia neagră neutronică în nucleu, adică 7 - 8 MeV.

Cum se manifestă captarea radiațiilor?
• emitând γ-cuanta;
• În radioactivitate (plecare de particule β) kernel-ul format (A + 1, Z) (foarte des kernel-ul (A + 1, Z) instabil);
• În slăbirea fluxului de neutroni N \u003d n 0 exp (-σ β nd) (σ β - secțiunea transversală a capturilor de radiații, d. - grosimea țintă).

Fig.10 Secțiunea transversală a radiației de captare cu miezurile India.

Cu energii reduse de neutroni, efectele rezonante și o secțiune transversală de prindere a radiațiilor sunt foarte puternice.

Pentru neutroni lenți Γ \u003d γ N + γ γ și Γ γ ≈ const ~ 0.1 ev. Prin urmare, dependența secțiunii transversale a capturilor de radiații pe energie repetă dependența secțiunii transversale a formării nucleului compozit. Observăm valoarea foarte mare a secțiunii transversale a capturii Indiei (figura 10) la energia neutronică de 1,46 EV. Este de 4 ordine de mărime mai mare decât secțiunea transversală geometrică a kernelului. Indinele includ compuși de cadmiu pentru utilizare ca materiale absorbante în reactoare.

După cum sa menționat, kernelul (A + 1, Z)Captura neutronică rezultată este foarte adesea radioactiv cu o durată de înjumătățire scurtă. Radiația radioactivă și dezintegrarea radioactivă sunt bine cunoscute pentru fiecare element. Din 1936, neutronul indus de radioactivitate este folosit pentru a identifica elementele. Metoda a fost numită "Analiza activată". Există suficientă probă aproximativ 50 mg. Analiza activă poate detecta până la 74 de elemente și este utilizată pentru a determina impuritățile în materialele ultrapure (în construcția de reactor și electronică), conținutul de elemente de urmărire în obiecte biologice în studiile de mediu și medicale, precum și în arheologie și criminalistică. Analiza activării este, de asemenea, utilizată cu succes atunci când căutați minerale, pentru a controla procesele tehnologice și produsele de calitate.

Diviziunea nucleului este un fenomen în care miezul greu este împărțit în două fragmente inegale (foarte rar timp de trei). A fost deschis în 1939 de radiochimii germani cu Gan și Stresman, care au demonstrat că în timpul iradierii neutronilor de uraniu se formează un element din mijlocul sistemului de bariu periodic 56 Ba..

La câteva zile după știrile acestui fapt, fizicianul italian e.Fermii (care sa mutat în Statele Unite) a pus experiență în observarea fragmentelor divizării. Uraniul de sare a fost aplicat pe partea interioară a plăcilor camerei de ionizare pulsată (Fig.11). Dacă particula încărcată este lovită la volumul camerei de la priză, avem un impuls electric, a cărui amplitudine este proporțională cu energia particulelor. Uraniu radioactiv, α-particulele dau numeroase impulsuri cu amplitudinea mică. Când aparatul foto este iradiat cu neutroni, au fost detectate impulsuri mari de amplitudine cauzate de fragmente de divizare. Shardings au o încărcătură mare și o energie de ~ 100 MeV. Cu câteva zile mai devreme, Otto Frish a urmărit fragmente în camera lui Wilson.

Distinge
• diviziunea forțată - diviziune sub acțiunea unei particule flutter (cel mai adesea neutronă)

  De obicei, energia cinetică a particulei flutter t A este mică și reacția este prin miezul compozit: a + A \u003d\u003e C * \u003d\u003e B 1 + B 2

• divizia spontană (spontană). Deschis de fizicienii sovietici Fleroov și Petrzhak în 1940. Uraniu 235 u este împărțit cu o durată de înjumătățire de aproximativ 2 * 10 17 ani. Pe 1 diviziune reprezintă 10 8 decăderi și este extrem de dificil să se detecteze acest fenomen.

Teoria diviziei elementare

Cu ajutorul unui model de picurare, constatăm principalele condiții ale posibilității divizării.

Diviziunea energetică

Ia în considerare diviziunea nucleului C. pe două fragmente C \u003d\u003e B 1 + B 2. Energia va ieși în evidență dacă energiile de legare ale miezului și fragmentelor sunt asociate cu relația

G OSC \u003d G C - G 1 - G 2 Pe baza modelului de picurare, aflăm la ce numere de masă Un C. și numere ordinale Z C. (7) se efectuează.

(8)

Înlocuiți aceste expresii în (7) și vom lua pentru un fragment mai mic Z 1 \u003d (2/5) z c, A 1 \u003d (2/5) A C Și pentru mai greu Z 2 \u003d (3/5) z c, A 2 \u003d (3/5) A c.

Primul și al patrulea termen din (8) vor fi reduse, pentru că Ele sunt liniare A. și Z..

Primii doi termeni din (9) - schimbarea energiei tensiunii suprafeței ΔW pov., și ultimele două - o schimbare a energiei Coulomb Δw kul.. Inegalitatea (7) arată acum

G osk \u003d - ΔW pov - Δw kul \u003d 0.25 · ΔW pov - 0,36 · Δw kul

În cazul în care un Z 2 / A\u003e 17, energia este alocată. Atitudine Z 2 / a Apel parametrul de divizare.

Condiție Z 2 / A\u003e 17 Efectuate pentru toate miezurile, începând cu argintul 47 108 AG.. Mai jos devine clar de ce în reactoare este folosit ca o combustibil dragi uraniu, și nu materiale mai ieftine.

Mecanismul secțiunii

Condiție Z 2 / A\u003e 17 Efectuate pentru toate elementele a doua jumătate a mesei Mendeleev. Cu toate acestea, experiența spune că numai kernelurile foarte grele sunt împărțite. Ce s-a întâmplat? Tine minte α -Spad. Foarte des este benefic energetic și nu se întâmplă, pentru că Împiedică bariera Coulomb. Să vedem cum este în cazul diviziei. Posibilitatea de separare depinde de cantitatea de sumă a suprafeței și a energiei Coulomb a kernelului sursă și a fragmentelor. Să vedem cum se schimbă aceste energii în timpul deformării de bază - în creștere divizia de parametri ρ .

Energia tensiunii suprafeței W pov. Crește, atunci când fragmentele iau o formă sferică, rămâne constantă. Coulomb Energy. W Cul. scade, mai întâi încet și apoi 1 / ρ.. Suma lor Z 2 / A\u003e 17 și Z 2 / A se comportă așa cum se arată în Figura 13. Există o înălțime de barieră potențială B F.prevenirea diviziunii. Diviziunea spontană poate apărea datorită unui fenomen cuantum-mecanic de infiltrare (efect de tunel), dar probabilitatea acestui lucru este extrem de mică, astfel încât perioada de timp de înjumătățire, așa cum sa menționat mai sus, este foarte mare.

În cazul în care un Z 2 / A\u003e 49, apoi înălțimea barierei B f \u003d 0, iar împărțirea unui astfel de nucleu se întâmplă instantaneu (pentru ordinea de timp nucleară 10 -23 din).

Pentru a împărți kernelul, trebuie să-i informați energia mai mare B F.. Acest lucru este posibil atunci când capturați neutronul. În acest caz, formula (2) va arăta

(11)

Aici ε n. - energia legată de neutroni în kernel, obținută atunci când îl capturează; T n. - Energia cinetică a neutronului flutterului.

Să rezumăm luarea în considerare a interacțiunii neutronilor.

Reacții nucleare sub acțiunea particulelor percepute

Spre deosebire de neutronii, atunci când se iau în considerare coliziunile particulelor încărcate cu nucleul, este necesar să se țină seama de prezența lui Coulomb

Barieră. Interacțiunea neutronică cu kernelul este caracterizată de adâncime (30 - 40 MeV) printr-o înlocuire potențială R J. (Fig.14a). Neutron, aproape de kernel, se confruntă cu o atracție puternică. În cazul interacțiunii particulelor încărcate cu kernelul, curba potențială are forma RICE14B. Când se apropie de kernel, avem mai întâi o repulsie de Coulomb (forțe cu rază lungă de acțiune) și la o distanță de ordine R J. Atracția nucleară puternică intră în vigoare. Înălțimea barierei Coulomb B Cul. Aproximativ egal

De exemplu, pentru protoni atunci când o coliziune cu un nucleu de oxigen, înălțimea barieră va fi de 3,5 MeV și cu uraniu - 15 MeV. Pentru α - Înălțimea barierelor este de 2 ori mai mare. Dacă particulele cinetice T, există o șansă ca particula să cadă în miez datorită efectului tunelului. Dar transparența barierei este extrem de mică, cel mai probabil va fi împrăștiată elastic. Din același motiv, o particulă încărcată este dificil de părăsit kernelul. Tine minte α -Spad.

Dependența secțiunii transversale a unei reacții nucleare pentru particulele încărcate are un prag. Dar vârfurile rezonante sunt slab pronunțate sau nu există nu, pentru că Cu energii ~ MeV, densitatea nivelului de kernel este mare și se suprapun.

În viitor, speranțele mari sunt legate de reacțiile de sinteză termonucleară de tip 2 H + 2H \u003d\u003e 3 HE + P sau 2 H + 3H \u003d\u003e 4 HE + Ncare diferă în eliberarea de energie foarte mare. Un obstacol în calea implementării unor astfel de reacții este bariera Coulomb. Este necesar să se încălzească substanța la astfel de temperaturi la energia particulelor kt. le-a permis să se alăture reacției. Temperatura 1.16 · 10 7 corespunde cu 1 kev. Pentru a obține o reacție "plasmă" autonomă, trebuie efectuate trei condiții:

plasma ar trebui încălzită la temperaturile necesare,

densitatea plasmatică ar trebui să fie suficient de mare

temperatura și densitatea trebuie menținute pentru un interval de lungă durată.

Și există probleme solide: reținerea plasmei în capcane magnetice, creând materiale pentru un reactor care ar rezista la iradierea puternică a neutronilor etc. Este încă neclar chiar cât de mult producția de energie electrică poate fi eficientă din punct de vedere al costurilor utilizând sinteza termicei. Există progrese constante în cercetare.

Pierderea maximă de energie (minimă E "N.) va fi la θ = π : E "min \u003d αe (pentru hidrogen. E "min \u003d 0).

La energii mici (a se vedea (1)) împrăștierea valorilor izotropice, toate unghiurile θ Cu ușurință. Pentru că între unghiul de împrăștiere θ și neutronii împrăștiați E "N. Conexiunea este lipsită de ambiguitate (12), distribuția neutronilor prin energie după împrăștierea unică va fi uniformă (figura 15). Acesta poate fi reprezentat ca o formulă

(13)

Pierderea medie logaritmică a energiei. Abilitatea de încetinire. Coeficientul lent.

Să vedem cum un număr mare de coliziuni vor afecta energiile neutronice. Este convenabil să nu folosiți nicio scară de energie, ci scala logaritmilor ε \u003d lne.: Am văzut (vezi (12)) E "/ e nu depinde de E.. În medie, procentul pierderii de energie. La scara energetică, arată schimbarea energiei

Acestea. exact lne, dar nu E. Modificări la o valoare mai mare sau mai puțin fixă.

Energia medie neutronică după o coliziune

Pierderea medie de energie

Lipsa de energie logaritmică medie

ξ nu depinde de E.. Mișcare de-a lungul axei lne uniformă. Puteți calcula pur și simplu numărul mediu de coliziuni n. Pentru a încetini OT. E nch. A intelege E kon.:

(14)

Tabelul de mai jos prezintă valorile ξ și n. Pentru o serie de nuclee la încetinirea neutronului de energie 1 MeV la termic 0,025 EV.

				ξς s, 1 / cm	ξς s / σ a

Vizionând cea de-a 4-a coloană, poate părea că hidrogenul încetinește mai bine. Dar este necesar să se țină seama de frecvența coliziunilor. Pentru hidrogen gazos și lichid ξ \u003d 1.Dar este clar că traseul care trece în timpul decelerației va fi diferit. În coloana a 5-a există pierderi logaritmice ξ înmulțită cu frecvența de coliziune - abilitatea de încetinire. Și aici este cel mai bun retarder - apa obișnuită. Dar un retarder bun trebuie să absoarbă neutronii. În ultima coloană a 6-a, pierderea medie logaritmică este înmulțită cu raportul dintre secțiunile de împrăștiere și absorbție macroscopică. Comparând numerele, este clar de ce apa grea sau grafit Utilizați în reactoare atomice ca retarder.

Decelerare medie

Estimăm timpul cerut de neutron pentru a încetini ca urmare a coliziunilor din energia inițială E 0. A intelege E k.. Am rupt axa energiilor pe segmente mici Δe.. Numărul de coliziuni Δe. aproape E.

Lungimea masculină liberă λ S. determinată de secțiunea transversală a împrăștierii elastice Σ S. și concentrarea de kerneluri de moderator N.

, (15)

unde Σ S. - valoarea numită secțiunea transversală macroscopică. Timpul necesar pentru încetinirea Δe., definim ca un produs al unui segment de timp pentru a trece lungimea condusă liberă de numărul de coliziuni Δe.

Întorcându-se la valori infinit de scăzute și integrare, ajungem să încetinească t.

De exemplu, pentru Beriliu când E 0. \u003d 2 MeV, E k. \u003d 0,025 eV, λ S. \u003d 1,15 cm, ξ \u003d 0.21 Avem ~ 3.4 · 10 -5 s. Rețineți că, în primul rând, această valoare este mult mai mică decât timpul de înjumătățire al neutronului liber (~ 600 s) și, în al doilea rând, este determinat de mișcarea din apropierea energiei finale.

Distribuția spațială a neutronilor

Să presupunem că în mediul există o sursă izotropică punct de neutroni rapizi cu energie inițială E 0.. Distanţă L Zam.care este în medie neutronii sunt îndepărtați la încetinirea la E k., numit Încetinire lungă. Calea reală care trece de neutron este semnificativ mai mult, pentru că Traiectoria mișcării este o linie întreruptă a lungimii segmentelor λ S.. Valoare L Zam. Determinată de parametrii medii de decelerare, energia inițială și finală a neutronilor:

Pentru apă grea când încetini de la 2 MeV la termic 0,025 EV L Zam. ~ 11 cm, pentru grafit ~ 20 cm.

Ca urmare a unei încetiniri în cantitatea cu o rază de lungime a încetinirii, se naște neutronii termici cu distribuția de energie Maxwell. Neutrii termali încep să difuzeze (mișcării chaterice), răspândindu-se prin substanță în toate direcțiile din sursă. Acest proces este descris de ecuația de difuzie cu o contabilitate obligatorie a absorbției neutronice.

(16)

În această ecuație Φ - fluxul de neutroni (numărul de neutroni care traversează platforma unității pe unitate de timp), Σ S. și Σ A. - secțiuni transversale de împrăștiere macroscopice (vezi (15)) și, respectiv, absorbția, respectiv D. - coeficientul de difuzie, S. - Sursa de neutroni. În această ecuație, primul termen descrie mișcarea neutronilor în substanță, a doua absorbție și a treia naștere.

Caracteristica principală a mediului care descrie procesul de difuzie este durata de difuzie L Diff

Lungimea de difuzie caracterizează îndepărtarea medie a neutronului din sursă înainte de absorbție. Pentru apă grea L Diff ~ 160 cm, pentru grafit ~ 50 cm. Apa obișnuită absoarbe neutronii și L Diff Un total de 2,7 cm. În măsura în care neutronul este lung și calea neutronului în timpul difuziunii poate fi judecată, dacă comparați lungimea difuziei (în grafit 50 cm) cu lungimea medie a căiii neutronice înainte de absorbție λ a \u003d 1 / σ a (în același grafit 3300 cm).

În practică, adesea se ocupă de tranziția neutronilor de la un mediu la altul. De exemplu, zona activă a reactorului este înconjurată de reflector. Coeficientul de reflecție β - Proporția neutronilor care se întorc în miercuri având surse din mediul înconjurător fără surse. Aproximativ, β ≈ 1 - 4 · D / L Diffunde parametrii se referă la mediu fără surse. De exemplu, de la un reflector de grafit β \u003d 0,935, adică Neutrii de 93% se vor întoarce. Grafit este un reflector excelent. Este doar apă grea, unde β = 0.98!

Reacția în lanț într-un mediu care conține o substanță fidelă

Avem un mediu omogen care conține substanța divizată. Nu există surse străine de neutroni, ele pot apărea doar ca rezultat al diviziunii de bază. Presupunem că toate procesele merg la o singură energie (așa-numitul aproximare cu viteză unică). Întrebare: Este posibil să faceți o minge în care o reacție în lanț staționar ar fi susținută în această substanță?

Noi vom avea nevoie:

• secțiunea de absorbție neutronică macroscopică Σ Lake.care se îndoaie din secvența de captură fără diviziune Σ zazhv. (Captură de radiații) și secțiuni de divizare Σ de afaceri: Σ Lake. = Σ zazhv. + Σ de afaceri;
• numărul mediu de neutroni υ eliberat într-o parte din diviziune.

Apoi ecuația fluxului de neutroni Φ În cazul în spitalele va arăta

cu condiție limită

,

care denotă la o anumită distanță d. De la un castron cu o substanță de rază R. Fluxul ar trebui să-l contacteze în zero.

Dacă comparați ecuația pentru flux Φ C (16), se poate observa că valoarea sursei ςς dependenți φ. - numărul de neutroni născuți într-o unitate de volum pe unitate de timp.

Luați în considerare trei cazuri

Cazurile - neutronii se nasc mai puțin decât absorbiți. Evident, reacția staționară este imposibilă.

• ςς Deed \u003d Σ - Sursa compensează absorbția neutronică. Soluția de ecuație (17) dă Φ \u003d const. doar pentru mediu nesfârșitÎn caz contrar, datorită scurgerilor neutronice prin limita mediului, reacția va cădea.

  ςς Cazuri\u003e Σ - Puteți alege astfel de dimensiuni ale unui castron al substanței de divizare, astfel încât excedentul de neutroni să treacă prin frontierele mingelor (prevenirea unei explozii nucleare).

Introducem desemnarea ω 2 \u003d (σ topite - ςς fapte) / d\u003e 0. Ecuația (17) va avea o viziune

(18)

Soluția sa generală arată ca

(19)

Coeficient B. în (19) trebuie să fie egală cu zero, astfel încât decizia să nu se disperseze atunci când r \u003d 0.. Găsirea soluției finale este complicată prin contabilizarea corectă a stării de graniță și pentru amestecul natural de izotopi de uraniu (235 U - 0,7%, 235 U - 99,3%, Σ Lake. \u003d 0,357 1 / cm, Σ de afaceri \u003d 0,193 1 / cm, υ \u003d 2.46) Obținem ca valoare minimă a tuturor R ≈ 5.vedeți ce este această sarcină diferită de reală? În realitate, neutronii se nasc rapid și trebuie să fie încetinite la energii de căldură. Primul reactor, construit de E. Fermi (1942), a avut o dimensiune de aproximativ 350 cm.

Reacție în lanț. Reactor nuclear

Dispozitive în care energia este obținută de reacția de fisiune a lanțului staționar, numită atomic Reactorii (de exemplu, ei spun centrala nucleară, centrala nucleară), deși în esență nuclear Reactoare. Designul reactoarelor atomice este foarte complex, dar elementul necesar al oricărui reactor este zona activă în care are loc reacția diviziunii.

Zona activă conține o substanță divizată, un moderator, controlul (reglarea) tijele, elementele structurale și este înconjurat de un reflector neutron pentru a reduce pierderile acestuia din urmă. Toate acestea sunt protecția împotriva fluxului de neutroni, γ - emisie.

Soarta neutronului în zona activă

capturați miezul de uraniu cu diviziunea ulterioară a acestui nucleu;

capturați miezul de uraniu cu tranziția ulterioară a kernelului la starea solului cu emisie γ -Banks (Captură de radiații);

capturați kernel-urile unui moderator sau a elementelor structurale;

plecare din zona activă;

absorbție prin reglarea tijelor.

Neutronii sunt emise atunci când se împarte nucleele, apoi au absorbit sau părăsesc zona activă. Denotă de k. Coeficientul de reproducere este raportul dintre numărul de neutroni ai generației ulterioare n i + 1 la numărul din precedent n i.

Dacă introduceți durata de viață a generației τ , apoi ecuația pentru numărul de neutroni n. și decizia lui va arăta

(21)

Dacă coeficientul k. Deținuți de la 1, numărul de neutroni scade ( k) sau crește ( k\u003e 1.) Conform legii exponențiale, adică foarte repede.

(Urmați efectul coeficientului de reproducere k. și viața generației τ pe dinamica numărului de neutroni pe o experiență simplă)

Coeficientul de reproducere k. poate fi reprezentat ca un produs al coeficientului k ∞. Pentru un mediu infinit și probabilitate nu Lăsați o zonă activă χ

Valoare χ Depinde de compoziția zonei active, mărimea, forma, materialul reflectorului.

Având în vedere reactorul care operează pe neutroni termici, coeficient k ∞. pot fi reprezentate sub formă de patru factori

unde

ε - Coeficientul de reproducere pe neutroni rapizi (pentru sisteme reale de la uraniu și grafit ε ~ 1.03);

p. - Probabilitatea de a evita capturarea rezonantă în timpul unei încetiniri. Amintiți-vă că neutronii se naște rapid și când încetinesc energiile de căldură, acestea trebuie să depășească regiunea rezonanțelor în secțiunea de absorbție (a se vedea figura 10);

f. - Proporția neutronilor absorbiți de nucleele de uraniu (și nu un moderator sau elemente de design). ε · p · f ≈ 0,8;

η - numărul mediu de neutroni emise la un act de capturare a miezului de uraniu (miezul poate să apară la captare și poate emisii γ -Kvanta). η ≈ 1.35. (Comparați cu ~ 2.5 pentru numărul de neutroni pe act de divizare).

Din datele date urmează k ∞ \u003d 1,08 și χ \u003d 0,93., care corespunde dimensiunii reactorului de aproximativ 5-10 m.

Masa critica - Masa minimă a substanței de divizare în care se poate produce reacția nucleară auto-susținută în acesta. Dacă masa substanței este sub critică, atunci prea mulți neutroni necesari pentru reacția de fisiune sunt pierdute și reacția în lanț nu merge. Când masa este mai critică, reacția în lanț poate fi accelerată avalanic, ceea ce va duce la o explozie nucleară.

Masa critică depinde de dimensiunea și forma divizării probei, deoarece determină scurgerea neutronilor din probă prin suprafața sa. Masa critică minimă are o probă de formă sferică, deoarece zona suprafeței sale este cea mai mică. Reflectoarele și întârzierile neutronice care înconjoară substanța divizată pot reduce semnificativ masa critică. Masa critică depinde de compoziția chimică a eșantionului.

"Bunicul" reactoarelor nucleare interne este primul reactor fizic F-1, care a primit statutul de monument de știință și tehnologie. A fost lansată în 1946 sub conducerea lui I.V. Kurchatov. Ca un retarder a folosit grafit purificat sub formă de bare cu găuri pentru tije de uraniu. Gestionarea a fost efectuată de tije care conțin cadmiu, absorbținând puternic neutroni termici. În zona activă a cazanului au fost 400 de tone de grafit și 50 de tone de uraniu. Puterea reactorului a fost de aproximativ 100 W, nu a existat nici un sistem special pentru radiator. Când lucrați, căldura a fost acumulată într-o masă mare de grafit. Apoi, zidaria grafitei a fost răcită de un avion de aer de la ventilator. Acest reactor funcționează în mod regulat și până acum.

Ponderea energiei nucleare în producția globală de energie electrică a fost de 10-20% în diferiți ani. Cel mai mare procent (~ 74) de energie electrică se face la NPP în Franța. În Rusia, ~ 15%.

Ceea ce procesul de pornire fizic al reactorului atomic arată ca un model de calculator.

Dacă doriți să verificați modul în care este învățat materialul de curs,

Profesor

I.n.bekman.

FIZICA NUCLEARA

Curs 16. Interacțiuni nucleare

Dezvoltarea fizicii nucleare este în mare măsură determinată de cercetarea în domeniul reacțiilor nucleare. În această prelegere, vom lua în considerare clasificarea modernă a interacțiunilor nucleare,

termodinamica și cinetica, precum și exemple separate de reacții nucleare.

1. Clasificarea reacțiilor nucleare

Datorită acțiunii forțelor nucleare, două particule (două kerneluri sau nuclee și nucleon) atunci când se apropie de distanța la distanță10 -13 cm reintroduceți în interacțiunea nucleară intensă, ceea ce duce la conversia kernel-ului. Acest proces este numit o reacție nucleară. În timpul reacției nucleare, apare redistribuirea energiei și pulsul ambelor particule, ceea ce duce la formarea mai multor alte particule care pleacă de la locul de interacțiune.În coliziunea particulelor flutter cu miezul atomic între ele, se produce schimbul de energie și pulsul, ca rezultat al căruia pot fi formate mai multe particule care zboară în diferite direcții din zona de interacțiune.

Reacții nucleare - Transformări ale nucleelor \u200b\u200batomice atunci când interacționează cu particule elementare, γ -qvananți sau unul cu celălalt.

Reacția nucleară este procesul de formare a nucleelor \u200b\u200bnoi sau a particulelor în coliziunile miezurilor sau particulelor. Pentru prima dată, reacția nucleară a fost observată de E. Rutherford în 1919, bombardând a-particulele de atomi nucleus de azot, a fost înregistrată prin apariția unor particule de ionizare secundare având un kilometraj de gaz mai mare decât particulele a- protoni. Ulterior, cu ajutorul camerelor Wilson, au fost obținute fotografii ale acestui proces.

Smochin. 1. Procesele care apar în timpul reacțiilor nucleare

(Sunt prezentate canalele de intrare și ieșire de reacție).

Prima reacție nucleară a fost efectuată de E. Rutherford în 1919: 4 HE + 14N → 17O + P sau 14N (α, p) 17 O. Sursa de particule a fost un medicament a-radioactiv. Preparatele α radioactive în acel moment au fost singurele surse de particule încărcate. Primul accelerator, special creat pentru a studia reacțiile nucleare, a fost construit de către Cockrift și Walton în 1932. La acest accelerator a fost primul

s-a obținut un fascicul de protoni accelerați și s-a efectuat reacția P + 7 Li → α +.

Reacțiile nucleare sunt principala metodă de studiere a structurii și a proprietăților nucleelor \u200b\u200batomice. În reacțiile nucleare, sunt studiate mecanismele de interacțiune a particulelor cu nuclee atomice, mecanismele de interacțiune între nucleele atomice. Ca urmare a reacțiilor nucleare, noii izotopi și elemente chimice sunt obținute în condiții naturale. Dacă, după coliziune, s-au păstrat kernelurile inițiale și particulele noi, reacția este împrăștiată elastica în domeniul forțelor nucleare, este însoțită numai de redistribuirea energiei cinetice și a impulsului particulei și a țintă nucleul și se numește potențial

împrăștiere.

Consecința interacțiunii particulelor de bombardare (miezuri) cu nucleele țintă poate fi:

1) Încărcarea elastică, în care nici o compoziție, nici schimbări interne de energie și numai redistribuirea energiei cinetice are loc în conformitate cu legea impactului intern.

2) Distrugerea incompletă, în care compoziția nucleei interacționează nu se schimbă, dar o parte a energiei cinetice a nucleului bombardelor este cheltuită pe excitația kernel-ului țintă.

3) De fapt, reacția nucleară, ca rezultat al proprietăților interne și compoziția nucleelor \u200b\u200binteracționate se schimbă.

	Smochin. 2. Reacția nucleară litiu-6 cu deuteriu 6 Li (d, a) α
	În reacțiile nucleare, puternice, electromagnetice și slabe
	interacţiune.
	Sunt cunoscute multe tipuri diferite de reacții. Ele pot fi clasificate
	reacții sub acțiunea neutronilor, sub acțiunea particulelor percepute și sub acțiune
	În general, interacțiunea nucleară poate fi scrisă în formă
	a1 + A2 → B1 + B2 + ...
	unde și 1 și A2 sunt reacționarea particulelor și B 1, B 2, ... - particule,
rezultând ca rezultat al reacției (produse de reacție).
	Cel mai frecvent tip de reacție este interacțiunea unei particule ușoare A cu un kernel A, în
rezultatul particulelor pulmonare B și kernel-ul în
	a + A → B + B
	Sau mai scurte
	A (a, b) b.

Neutron (N), proton (P), A - particule, Deton (D) și y-kart pot fi luate ca a și b.

Exemplul 1. Reacția nucleară

4 HE + 14 N → 17 O + 1 H

în formularul abreviat este scris ca14 N (α, p) 17 o

Exemplul 2. Luați în considerare reacția 59 CO (P, N). Care este produsul acestei reacții? Decizie. 1 1 H + 27 59 CO → 0 1 N + X Y Z cu

partea stângă avem un proton de 27 + 1. În partea dreaptă a protonilor 0 + x, unde X este numărul nuclear al produsului. Evident, x \u003d 28 (Ni). Pe partea stângă a 59 + 1 de nucleoni și cu partea dreaptă 1 + y a nuclelor, unde y \u003d 59. Astfel, produsul de reacție 59 Ni.

Reacția poate merge mai multe căi concurente:

Diferitele căi posibile ale reacției nucleare în a doua etapă se numesc canale de reacție. Etapa inițială a reacției se numește canalul de intrare.

Smochin. 3. Canale pentru interacțiunea protonilor cu 7 li.

Cele două canale de reacție recente în schema (6) se referă la cazurile de dispersie nucleară (A * + A) și elastică (A + A). Acestea sunt cazuri speciale de interacțiune nucleară, care diferă de alt fapt că produsele de reacție coincid cu particule,

cu reacția și cu împrăștierea elastică, nu numai tipul de kernel este menținut, dar și starea sa internă și cu împrăștierea inelastică a stării interioare a modificărilor kernelului (kernelul se transformă într-o stare excitată). Posibilitatea diferitelor canale de reacție este determinată de particulele incluzive, energia și miezul.

Atunci când studiază reacția nucleară, identificarea canalelor de reacție este de interes pentru probabilitatea comparativă a acestuia în diferite canale la diferite energii ale particulelor incidente, distribuția energetică și unghiulară a particulelor rezultate, precum și starea lor interioară (Energie de excitație , rotire, disponibilitatea, spin izotopic).

Reacția nucleară este un proces complex de restructurare a nucleului atomic. Ca și în cazul descrierii structurii kernelului, este aproape imposibil să se obțină o soluție exactă la această problemă. Și, la fel cum structura nucleului este descrisă de diferite modele nucleare, cursul reacțiilor nucleare este descris de diverse mecanisme de reacții.

Există multe mecanisme de reacție diferite. Vom lua în considerare numai principalele lor. Inițial, va fi administrată clasificarea mecanismelor de reacție, iar apoi cele mai importante dintre acestea vor fi luate în considerare în detaliu.

Vom clasifica reacțiile de către curgere. Ca scară temporară, este convenabil să se utilizeze timpul nuclear - timpul perioadei de particule prin kernel: T i \u003d 2r / v≈10 -22 s. (9.11)

Vom folosi următoarea clasificare a reacțiilor nucleare în ceea ce privește curgerea:

1. Dacă timpul de reacție T P ≈T este, atunci acesta este o reacție directă (timp reactiv).

2. Dacă T P \u003e\u003e T I, atunci reacția trece prin miezul compozit.

În primul caz (reacție directă)particulele A transmite energia la unul sau două nucleoni ai nucleului, fără a afecta restul și lăsau imediat kernelul, fără a avea timp să facă schimb de energie cu restul nuclelor. De exemplu, reacția (P, N) poate apărea ca urmare a unei coliziuni a protonului cu un neutron nuclear. Procesele trebuie să includă o reacție de rupere (d, p), (d, n) și reacția reacțiilor de preluare (p, d), (n, d), reacția de fragmentare, în care nucleonul de mare energie, orientat spre kernel , bate din el este un fragment format din mai multe nucleoni.

În al doilea caz (Core compozit) O particulă A și nucleul pe care le-a trecut energia, "confuză" în kernel. Energia este distribuită între mai multe nucleoni, iar fiecare nucleon are insuficient pentru plecarea de la kernel. Numai după un timp relativ mare ca rezultat al redistribuirilor aleatorii, acesta este concentrat în cantitate suficientă pe unul dintre nucleoni (sau obiect din mai multe nucleoni conectați) și lasă kernelul. Mecanismul nucleului compozit a fost introdus de Niels Bohr în 1936

Poziția intermediară între mecanismul de reacție prin miezul compozit și mecanismul de reacție directă ocupă mecanismul de reacții nucleare mai predicate.

Timpul reacțiilor nucleare poate fi determinat prin analizarea lățimilor stărilor nucleare excitate.

Pentru a descrie împrăștierea elastică în medie pe rezonanța nucleară, folosită modelul opticîn care miezul este interpretat ca un mediu solid capabil să refracționeze și să absoarbă valurile de sebroil de particule care se încadrează pe ea.

Natura de reacție nucleară depinde de o serie de factori: Tipul unei particule de mexil, tipul nucleului țintă, energia coliziunii și altor persoane, ceea ce face ca orice clasificare a reacțiilor nucleare destul de condiționate. Cel mai ușor este clasificarea tipului de proiectil de particule. Ca parte a unei astfel de clasificări, se pot distinge următoarele tipuri principale de reacții nucleare:

Reacții sub acțiunea de protoni, deuteroni, particule α și alte nuclee de lumină. Aceste reacții au fost date primele informații despre structura nucleelor \u200b\u200batomice și a spectrelor stărilor lor excitate.

Reacții cu ioni grei pe nuclee grele, conducând la fuziunea nucleelor \u200b\u200bîntâlnite. Aceste reacții sunt principala metodă de obținere a nucleelor \u200b\u200batomice de supraîncărcare.

Reacțiile de fuzionare a nucleelor \u200b\u200bluminoase la energii relativ scăzute de coliziune ( așa-numitele reacții termonucleare). Aceste reacții apar în detrimentul tunului mecanic cuantum prin bariera Coulomb. Reacțiile termonucleare se desfășoară în interiorul stelelor la temperaturi de 10,7 -10 ° C și sunt principala sursă de stele.

Coulomb excitația miezurilor sub acțiunea protonilor, a particulelor și a ionilor grei ionați în mod repetat, cum ar fi carbonul, azotul, argonul etc. Aceste reacții sunt utilizate pentru a studia nivelurile de rotație scăzute de nuclee grele.

Reacțiile sub acțiunea neutronilor, în primul rând (N, N), (N, γ) și reacția diviziunii de bază (N, F).

Multe proprietăți specifice au reacții fotonucleare și electrice care apar atunci când o coliziune cu nuclee de γ-cuanta și electroni cu energie E\u003e 10 MeV.

Reacții pe grinzile de nuclee radioactive. Mijloacele tehnice moderne vă permit să generați pachete destul de intense de astfel de nuclee, care deschide posibilitățile de obținere și studiere a nucleelor \u200b\u200bcu un raport neobișnuit al numărului de protoni și neutroni, îndepărtați de linia de stabilitate.