Elementar zarralar va issiqlik energiyasi. Yadro ria ham energiya relizi va uning so'rilishi bilan birga bo'lishi mumkin. Energiyani birlashtirish boshlang'ich va oxirgi yadrolarning ko'p qismini energiya deb ataladi. Tasnifchilikning izlanishlari: l yaduvlangan neytronlarda 1 evriyaning past energiya elementlari: Dateten ionlarining elektron protanslari zarralari \u003d 1mevlik zaryadlari chiqishi bilan regetlar \u003d 1mev; Yuqori energiya zarralarida tezlatgichlarda zarrachalar zarralari 103-Vavrli nurlari olinadi ...

Ijtimoiy tarmoqlar bo'yicha ishlash

Agar bu ish sahifaning pastki qismida paydo bo'lmasa, shunga o'xshash asarlar ro'yxati mavjud. Siz shuningdek qidirish tugmasidan foydalanishingiz mumkin.

45. Yadro reaktsiyalari va ularning tasnifi

Yadro reaktsiyalari elementar zarracha yoki boshqa yadroli atom yadroining intensiv o'zaro ta'siri - bu yadrolarni aylantirishga olib keladi. Elementar zarralar va issiqlik energiyasi. Reaktsiya zarralarining o'zaro ta'siri 10 ~ masofaga tezda uraganda sodir bo'lganda sodir bo'ladi13 yadro kuchlarining ta'siriga qarang. Yadro reaktsiyasining eng ko'p tarqaladigani, engil zarralar ta'sir qiladi va yadro bilanX. Elektron pochta zarrachasidagi rasmdab. X. H. yadro r-a ning yadrosi hamrohligi va uning so'rilishi mumkin. Energiya miqdori R-Ai energiyasi deb ataladi - bu boshlang'ich va oxirgi yadrolar o'rtasidagi farq. Xarter tasnifi quyidagicha.L. zarra elementlari, yadro novdalarida qatnashish: 1evdagi nosiplarda - P-epetronlar, protonevlar, Datonev\u003e \u003d 1MEB; yuqori energiya zarralari bo'yicha (~ 103 MEV - Sartajdalar, zarrachalar tezlatgichda olinadi, neytron zarrachasining elementi jalb qilinadi; zaryadlangan zarralarda; Y - Kvane, tabiat (massasi) yadro raqamida qatnashadi: o'pkada (va<50);средних (50<А<100);тяжелых(А>100). Pechkao. o. transformatsiyalarning tabiati: P-radioaktivlik; Og'ir yadro, zanjirli bo'linish bo'limi; Yengil yadrosi og'ir, termrade yadro r-a ga aylangan.

Sizni qiziqtirishi mumkin bo'lgan boshqa shunga o'xshash asarlar. Ishm\u003e
3041.		Atom energiyasi	4.18 Kb.
	Nuklonlarda nuklonlarning yadrolari, shuningdek, nuklonlarning bog'langan shitigining atom yadrosini tadqiq qilish bo'yicha ma'lumotlardan olingan. Bir necha sonning yadrolarida yadrolarning majburiy energiyasini ta'minlaydigan sezilarli diqqatga sazovor joy mavjud. Bundan tashqari, yadrodagi nuklonlarning ko'payishi bilan nuklonga bog'laydigan energiya taxminan doimiy bo'lib qolmoqda va yadro hajmi mutanosib ravishda o'sib bormoqda. Neytron yulduzlari kesilgan energiya zichligi nuklonlarning umumiy soniga bog'liq emas va har bir nuklon uchun taxminan 16 MEV [agar siz elektron pochta xabarini mensimagan bo'lsangiz.
8005.		Yuqori sezuvchanlik reaktsiyalari	120,3 KB.
	Men sezgirlik reaktsiyalari tipik va mahalliy. Mahalliy reaktsiyalar antijenning qulashi va mahalliylashtirilgan terining xususiyatlarini kiyishiga bog'liq. Teri allergiyasi va allergik rinit yoki bronxial astma yoki allergik gastroenteritning pichoqlari va kon'taditsiti. Oziq-ovqat allergiyasi. Yuqori sezuvchanlik reaktsiyalari men anafilaktik reaktsiyalarni teraman, chunki sezgirlik reaktsiyasi i ...
2916.		Termoyadroviy reaktsiyalar	14.33 KB.
	Ushbu reaktsiyalar odatda energiya chiqaradi, chunki hosil bo'lgan termoyada yadrolar ko'proq og'ir yadro bilan keskin bog'liq, bu reaktsiyaning kinetik energiyasi shaklida chiqariladi. Ushbu reaktsiyalar nomi 107-108 dagi reaktsiyalar yuqori bo'lganligi sababli, 107-108 dagi reaktsiyalar yuqori darajadagi yadro elektr kuchlarining harakatlarining radiusiga teng bo'lgan masofani bosib o'tishi kerak.
3668.		Qayta tiklanadigan va qaytarib bo'lmaydigan reaktsiyalar	24.08 Kb.
	Kimyoviy muvozanatda kimyoviy reaktsiyalar ikki tomonlama qarama-qarshi yo'nalishlarda oqishi mumkin. Bunday reaktsiyalar qaytariladigan deb nomlanadi. Kimyoviy reaktsiyalarning o'zgarishi quyidagicha yozilgan: va  massaning qonunchiligiga muvofiq boshlang'ich materiallar kontsentratsiyasining kimyoviy reaktsiyasining kimyoviy reaktsiyasi oqimida.
14693.		Redoks reaktsiyalari (OSR)	87.39 Kb.
	Oksidlanish darajasi - bu atomning faqat ionlaridan iborat deb hisoblanadi, deb hisoblangan aralashmaning shartli zaryadidir.  Oksidlanish darajasi boshqa atomlardan yoki ularning yo'nalishi bo'yicha elektron bulutlar bilan elektron bulutlar o'tkazilgan atomlarga ega. Oksidlanish darajasi elektronni boshqa atomlarga bergan atomlarga ega.
524.		Organizmning himoya reaktsiyalari	5.56 Kb.
	Tananing himoya reaktsiyalari, bu shaxsning ushbu barqarorlikni buzish ta'siriga javoban turli organizm tizimlarining barqarorligini ta'minlash va turli organizm tizimlarining barqarorligini ta'minlash uchun atrof-muhit sharoitlarini o'zgartirishga harakat qiladi. Har qanday fiziologik suyuqlik yoki hissiy ta'sir ko'rsatishi, havo harorati atmosfera bosimi yoki hayajonlanish jasad chiqishiga dinamik muvozanat holatidan chiqish uchun sabab bo'lishi mumkin. Himoya moslashuvchan reaktsiyalari ...
12985.		Noorganik kimyo fanidan shaxsiy reaktsiyalar va reaktsiyalar va reaktiventlar	185,79 KB.
	1000 dan ortiq ro'yxatga olingan organik, noorganik va tahliliy reaktsiyalar ma'lum. Ularning soni ko'payishda davom etmoqda, chunki kimyoviy reaktsiyalarning nomenklatsiyasi mavjud emas. Uning kashfiyotchi nomi bilan reaktsiyaning nomi, bu o'zgarishlarning ma'nosini qisqacha etkazish imkonini beradi.
14304.		P-NitbolenzoyLazide-ni sintez va uni gepta (metvocarbonyl) bilan reaktsiyasini o'rganish tsiklohstrhthenil alion	314,46 Kb.
	Svasda ishlab chiqariladigan Sui tarkibidagi SUI tarkibidagi SUI tarkibidagi Sui tarkibida ishlab chiqariladigan CUI komplekslari tomonidan ishlab chiqarilgan CUI komplekslaridan foydalanib, Sui-ning CUI komplekslaridan foydalanib, Sui-ning CUI komplekslarini qisqartirish bilan hal qilingan CUI komplekslari 2-chi viloyatning shakllanishi olib tashlanadi.
8333.		Hisoblash uskunalarini rivojlantirish tarixi. Kompyuterlarni tasniflash. Hisoblash tizimi kompozitsiyasi. Apparat va dasturiy ta'minot. Xizmat va amaliy dasturiy ta'minotni tasniflash	25.49 Kb.
	Hisoblash tizimi kompozitsiyasi. Hisoblash tizimi kompozitsiyasi Har qanday hisoblash tizimining qo'shimcha texnikasi va dasturiy konfiguratsiyasini izchil va parallel ravishda bo'lish mumkin. Transportning tizimli darajasi boshqa kompyuter tizimining dasturiy ta'minotining asosiy darajadagi dasturlarning va to'g'ridan-to'g'ri apparat bilan, xususan, markaziy protsessor bilan birga.
12050.		Polimerase zanjiri reaktsiyasi (limfik) tomonidan monaseral b-hujayallar populyatsiyasini molekulyar va poliklonal b-hujayal populyatsiyasini davolash uchun reaktsiyalar to'plami	17.25 Kb.
	Monokllonal va poliklinal sabablarning molekulyar agenik diagnostikasi uchun polimeraza zanjir reaktsiyalari limfoklonlari tomonidan polimeraza zanjir reaktsiyasi usuli bilan yaratilgan. Limfoklon reaktivlarining diapazonlari monokkononal va poliklinal orolda differental diagnoalizatsiya qilish uchun, kaffinning momental materiallari tomonidan akrimal elektroforez va akrilamid gelidagi vertikal elektroforez usulida polimerase zanjiri reaktsiyasi bilan bog'liq . To'plam faqat in vitro diagnostikasi uchun mo'ljallangan.

Umuman olganda, yadroviy ta'sir shaklida yozilishi mumkin:

Yadro reaktsiyasining eng keng tarqalgan turi - bu engil zarralarning o'zaro ta'siri a. yadro bilan X., natijada zarracha hosil bo'ladi b. va yadroni Y.. Bu shunday deyilgan:

Zarralarning roli a. va b. Ko'pincha neytron n., Proton p.deveron d., a-zarrachalar va gdan kvant.

Jarayon (4.2) odatda noaniq, chunki reaktsiya bir nechta raqobatdosh usullar bilan shug'ullanishi mumkin, i.e. Yadro reaktsiyasi natijasida tug'ilgan zarralar (4.2) boshqacha bo'lishi mumkin:

.

Ikkinchi bosqichda yadro reaktsiyasining turli imkoniyatlari ba'zan chaqiriladi reaktsiya kanallari. Reaktsiyaning dastlabki bosqichi kirish kanali deb ataladi.

So'nggi ikki reaktsiya kanallari ichki kasallikka tegishli ( A 1. + a.) va elastik ( A. + a.) Yadro tarqalishi. Yadroda o'zaro ta'sirning ba'zi holatlari boshqa dalillardan farq qiladi va elastik tarqoqlik bilan, balki yadroning ichki shtatini, balki ichki shtatini ham qo'llab-quvvatlaydi va ichki shtatida ham, ichki shtati hamda yadro turini boshqaradi. o'zgarishlar (yadro hayajonlangan holatga chiqadi).

4.1-rasm. Sifatli giyohvandlik Energiya yadrosining parchalanishi ehtimoli.

Yadro reaktsiyasini o'rganayotganda, reaktsiya kanallarini aniqlash qiziqish uyg'otadi, bu boshqa kanallarda turli xil kanallarda qiyosiy ehtimollik. Yadro turli xil bo'lishi mumkin energetika holatlari. Minimal energiya (massasi) mos keladigan barqaror yoki radioaktiv yadro holati E 0 Beyker deyiladi. Kvant mexanikasidan ma'lumki, davlat holati va uning hayot vaqti o'rtasida bo'lib o'tadi gaisenbergning nisbati: Du \u003d ћ / dek,

Ko'katsiya qilingan yadro turli xil energiya o'tishlarini boshdan kechirmoqda. Ko'chatdagi energiya turli kanallar bo'ylab chiqarilishi mumkin (yadroni erga shtati holatiga tarjima qilish): g kvanta, yadrolar bo'linishi va boshqalar. Shuning uchun qisman darajali kenglik tushunchasi joriy etildi G i i. . Rezonans darajasi qisman kengligi - bu parchalanish ehtimoli i.- kanal. Keyin birlik vaqt uchun parchalanish ehtimoli ω Shaklda keltirilishi mumkin:

.

Natijada olingan zarralarning energiya va burchak taqsimoti, shuningdek ularning ichki shtatini (hayajonli energiya, aylanma, izotop spin) katta qiziqish uyg'otadi.

Yadro reaktsiyalarining ko'p qismini saqlash to'g'risidagi qonunlarni qo'llash natijasida olish mumkin.

Qo'shimcha ma'lumot uchun ushbu bo'limda ko'rishingiz mumkin.

Bizning vazifamiz: Virtual tajribalarda radioaktiv parchalanishning asosiy turlarini, radioaktiv o'zgarishlar zanjirlarini va doimiy parchalanish usulini namoyish etish.

Yadro reaktsiyasi - majburiy boshqa zarralar ta'siri ostida atom yadrosini o'zgartirish (atrofida o'z-o'zidan Atom yadroidagi o'zgaruvchan elementar zarralar tomonidan o'zgaradi - radioaktivlik Boshqa ma'ruzada o'qing).

Agar siz tabiiy reaktsiyani ko'rganmisiz, osmonda aniq kunni ko'rib chiqing. Keyinchalik quyoshda reaktsiyalar haqida gaplashamiz.

Ko'pincha yadroda Lekin nisbatan engil zarracha chivinlar lekin (masalan, neytron, proton, α -caster va boshqalar) va yadro kuchining harakatlari natijasida taxminan 10-15 m masofaga yaqinlashganda, yadro hosil bo'lgan Ichida va osonroq zarracha b..

Zarralar va reaktsiya yadrosining kombinatsiyasi (rasmda) Lekin + lekin), deyiladi kiritish Yadro reaktsiyasi kanallari va natijada reaktsiya - chiqindi kanallar. Agar fluter zarrachasining kinetik energiyasi bo'lsa lekin Bu kichik, keyin ikkita zarralar hosil bo'ladi: aslida zarracha va yadro.

Elastik va ichki tarqoq tarqoqligi, reaktsiya mahsulotlari asl holatiga to'g'ri kelganda, yadroviy ta'sirning alohida holatlari.

Yadro reaktsiyalarining tasnifi

Reaktsiyaga olib keladigan zarralar turiga qarab
1. zaryadlangan zarralar harakati bo'yicha reaktsiyalar
2. neytron reaktsiyalari
3. harakatlar bo'yicha reaktsiyalar γ -Kvanta - fotondradek reaktsiyalar

Yadro reaktsiyalarida saqlanish qonunlari

Siz har qanday reaktsiya uchun ajoyib kanallar to'plami bilan tanishishingiz mumkin. Biroq, ularning aksariyati imkonsiz bo'ladi. Aslida reaktsiyani tanlang Aslida saqlash qonunlariga yordam beradi:

So'nggi ikkitasi kuchli o'zaro ta'sir uchun to'g'ri. Yadro reaktsiyalarida yana bir qator qonunlar namoyon bo'ladi, ular boshlang'ich zarralar bilan reaktsiyalar uchun ahamiyatlidirlar, ular boshqa joyda deb atashadi.

Tabiatni muhofaza qilish to'g'risidagi qonunlar to'plami sizga mumkin bo'lgan chiqish reaktsiyasi kanallarini tanlab, o'zaro aloqa qiluvchi zarralar va reaktsiya mahsulotlarining xususiyatlari haqida muhim ma'lumotlarni olish imkonini beradi.

To'g'ridan-to'g'ri yadro reaktsiyalari

To'g'ridan-to'g'ri reaktsiyada zarracha vaqtni (tez-tez ikki - uchraydigan) nuklonlarga duch kelish vaqti keldi. Ushbu reaktsiyalar juda tez - yadro orqali zarrachalar davomida (10 -22 - 10-21 s) o'tadi. Masalan (N, p) -ringni ko'rib chiqing. Neytron pulse asosan yadronning qolgan yadroviylari bilan energiyani almashtirish uchun darhol yadrodan chiqib ketadigan bitta nukleonga uzatiladi. Shuning uchun nuklonlar yadrodan asosan oldingi yo'nalishda uchishi kerak. Ajratish nuklonining energiyasi uchish energiyasiga yaqin bo'lishi kerak.

Flutter zarrachasining kinetik energiyasi etarlicha katta bo'lishi kerak (devordan kesilgan bo'lishi mumkin. Agar siz ulardan birini keskin urish kerak bo'lsa, uni deyarli ta'sir qilmasdan, deyarli og'riyapti bilan qulab tushadi .)

Kam energiyalar bilan reaktsiyaga o'tishi mumkin o'tkir (D, p). Deuteron yadrosiga yaqinlashganda, neytron yadro tomonidan ushlangan va proton ko'chib o'tishda davom etmoqda. Bunday jarayon uchun o'zaro ta'sir yadro chetida bo'lishi kerak. Deuteron, proton va neytronda zaif ro'yxatga olingan.

Shunday qilib, to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyalarning o'ziga xos xususiyatlari:
1. oqim vaqti ~ 10 -21 C;
2. mahsulotlarning burchak taqsimoti xiralashgan zarrachaning harakati yo'nalishi bo'yicha cho'zilgan;
3. yadro jarayonlarining yuqori energiyasida katta hissa qo'shgan.

3-rasm. Ekotermik reaktsiya sxemasi

Yadro reaktsiyasi energiya sxemasi

Men energiya jadvalining shaklida yadroviy reaktsiyani tasvirlayman (2-rasm). Shaklning chap qismi birinchi bosqichga tegishli - kompozit yadrosining shakllanishi, o'ngdagi - bu yadro parchalanishi. T "A. - yadrodan qo'zg'alishga borgan plitka zarrachasining kinetik energiyasining bir qismi, e. - zarracha kuch energiyasi a. Murakkab yadroda, E b. - zarracha kuch energiyasi b. Bir xil yadroda.

Ko'rinib turgan qarama-qarshilik bor: yadro C. (1), uzluksiz qiymat (energiya) bo'lganidek, to'g'ridan-to'g'ri energiya va qo'zg'aluvchan energiya bilan kvant mexanik tizimi (energiya) T a. Balki har qanday). Bu bilan shug'ullanish keyingi bo'limga ruxsat beradi.

Yadro reaktsiyasining kesma yadroidan o'tishning kesishmasi

3-rasm qo'zg'almas holat darajasi

Reaktsiya paytida ikkita mustaqil bosqich mavjud bo'lganligi sababli, kesishish qismini kompozit yadrosning shakllanishining bir qismi sifatida tasvirlash mumkin s va uni parchalanish ehtimoli i.- kanal f I.

Atom-yadro - bu kvant tizimidir. Har bir hayajonlangan spektrning har biri o'rtacha umr ko'rish uchun cheklangan. τ , kenglik darajasi Γ Bu ham cheklangan (3-rasm) va energiya va vaqt uchun noaniqlik nisbati natijasi bo'lgan munosabatlar bilan o'rtacha vaqt bilan bog'liq Dt · ≥ a:

Kompozitli yadroning energiya darajasi ajratilganda ishni ko'rib chiqing (darajalar kengligi) Γ ular orasidagi masofalar De.). Qishloq energiyasining bir-biriga zid bo'lgan energiya energiyasi bilan E 0 Reaktsiya bo'limi (A, b) reaktiv reaktivdir. Kvant mexanikasi bo'yicha, aralash yadroni shakllantirish bo'limi Brite-Vigner formulasi tasvirlanganligi isbotlangan

(6)

qayerda a - deni yiqilib tushgan zarrachaning to'lqin uzunligi, Γ - to'liq darajada kengligi, Gr. - elastik tarqoqlik (qisman, qisman kengligi) darajasining kengligi.

Biz darajaning kengligi bilan shug'ullanamiz. Kompozitli yadro parchalanish ehtimoli f I. umr bo'yi teskari mutanosib t i. bu parchalanishga nisbatan. Va hayot vaqti t i. O'z navbatida, (5) kenglikka mutanosib ravishda mutanosib G i i., qisman (qisman) deb ataladi. Natijada, ehtimolliklar f I. kengliklarga mutanosib G i i.va ular vakili bo'lishi mumkin

Murakkab yadroni shakllantirish bo'limi

So'm I \u003d 1, lekin I \u003d g. Qisman kengliklar bilan ehtimollik bilan shug'ullanish qulayroq.

To'liq darajada kenglik Γ Zaiflar xiralashgan zarrachasining tezligiga bog'liq v A., lekin Gr. ushbu tezlikka mutanosib. Brogli to'lqin uzunligi tezlikni o'zgartiradi v A.. Shuning uchun, past tezlikda rezonansdan uzoqroq joyda kesishish joylari o'sayotgan 1 / v a (Buni sekin zarracha yadroda ko'proq vaqt sarflashi bilan buni tushuntirib berishingiz mumkin). Uchun E ~ e 0 Qo'llash xochlari keskinlashadi (4-rasm). Formulada (6) E. - plitka zarrachasining kinetik energiyasi va E 0 - Murakkab yadroning energiyasi, energiya egri: Energiya darajasi \u003d E + E 0.

Neytronlar ta'sirida yadro reaktsiyalari

Nonavlativistik neytronlar ta'siri bo'yicha asosiy reaktsiyalar diagrammada keltirilgan (5-rasm). Bu erda va kelajakda biz xatni belgilaymiz A. katta raqam bilan yadro A..

Ularni tartibda ko'rib chiqing.

Elastik tarqoq

Zaryadlangan zarralar bilan yadro reaktsiyalaridagi neytronlar va yadroli bo'lish paytida tez tug'ilishadi ( T N. Bir necha mev haqida), ammo qoida tariqasida, so'rilgan. Sekinlash atomlarning yadrosi bilan bir nechta elastik to'qnashuvlar tufayli yuzaga keladi.

Ikkita imkoniyat bor: yadro maydonining neytronini ushlamasdan neytron potentsial tarqoqkompozit yadrosidan neytrondan ketish - rezonans tarqoq tarqalishi. Shunday qilib, kesishish darajasi miqdori S EN \u003d SOOCT + S.

6-rasmda uran yadrosidan elastik neytronning tarqalishi

Keyin (1) ko'ra, tarqoq pulsning nol daqiqasi bilan bo'ladi ( L \u003d 0, s - Tarqab ketishi). Insertiya izotrop tizimida tarqoq neytronlarning burchak taqsimlanishi. Aslida, bu "kichik" energiyalar unchalik kichik emas: vodorodda ~ 10 MEV, etakchilik ~ 0,4 MEV. Bunday holatda potentsial tarqoqning kesishish bo'limi neytron kuchga va teng bo'lgan

Rezonansning kesishgan qismida

kenglik G n. Tezlik bilan to'g'ridan-to'g'ri tezlik va de broglie to'lqin uzunligi λ unga teskari mutanosib. Shuning uchun, bizda har qanday rezonans cho'qqisiga qarab E \u003d e 0. Natijada, elastik sochilgan neytronlarning keskin neytronining qaramligi uchun bizda rezonans cho'qqilari bor edi (6-rasm).

To'liq bo'lmagan tarqoq

Asosiy diffuzer hayajonlangan holatda: n + a \u003d\u003e (A + 1) * \u003d\u003e a * + n. Shubhasiz, reaktsiya bor ostona Xarakter: Belgilangan yadroni hayajonsiz holatga tarjima qilish uchun oqqonning energiyasi etarli bo'lishi kerak. Neytronlar spektrini o'rganish va hamroh γ - nurlanish, yadroning energiya darajasi to'g'risida ma'lumot olish.

Qanday qilib bir necha so'z imkoniyatning keskin qismini o'lchang. Kinetik neytron energiyasi, 1 mevdan ortiq,

Asosiy jarayonlar elastik va ichki suzish bo'ladi. S \u003d S SOP + ni NeuPro. Masofada bo'lsin L. manbadan S. joylashtirilgan detektor D. (7-rasm). Radius sohasining manbasini atroflash R. va devor qalinligi d.. Agar tarqoq bo'lsa sof elastikSiz manbani va detektorni boshqa yo'nalishlar bo'yicha detektorga yo'naltirish orqali kompensatsiya qilish orqali kompensatsiya orqali qoplanib, ularni ko'rsatishingiz mumkin. Agar detektorning guvohligining pasayishi bo'lsa, unda u ichkilikbozlik bilan bog'liq

Bu yerda N. - nishondagi yadrolarning kontsentratsiyasi. Turli qalinlikdagi bir necha o'lchovlar bo'limni topishga imkon beradi S NeuPren.

Nurlanishni ushlash

Radiatsiyani qo'lga olish - neytronni qo'lga olish, hayajonlangan holatda va keyingi asosiyga o'tishi bilan asosiy qismga o'tish n + (a, z) \u003d\u003e (a + 1, z) * \u003d \u003d\u003e (A + 1, z) + g. Kompozit yadrosi (2) ning qo'zg'aluvchanligi (2), bu g kvananing umumiy energiyasini yadrodagi neytronning neytronidan yuqori bo'lganligini anglatadi 7 - 8 MEV.

Radiatsiyani qanday tushuntiradi?
• g-kosani chiqaring;
• radioaktivlikda (A-zarralar jo'nash) shakllangan yadro (A + 1, z) (juda tez-tez yadro (A + 1, z) beqaror);
• neytron oqimining zaiflashishida N \u003d n 0 Exp (-f dan nd) (σ β - radiatsiyani ushlashning kesishish bo'limi, d. - maqsadli qalinligi).

15-rasmda Hindiston yadrolari bilan isitmas.

Neytron kuchlari, rezonans ta'siri va radiatsiyadagi tutqich kombinati juda kuchli.

Sekin neytronlar uchun G \u003d n + g g va G g ≈ Conste ~ 0.1 ew. Shuning uchun, energiyani ko'tarishning o'zaro bog'liqligi kompozit yadrosining kesishish qismining kesishish qismining o'zaro bog'liqligini takrorlaydi. Biz Hindistonni qo'lga olishning keskin qiymatini (10-rasm) 1.46 eVt neytron energiyasining neytron energiyasiga ta'sir qiladi. Bu yadroning geometrik kesishmasidan kattaroq kattalikning 4 baravari. Hisobni reaktorlarda so'ruvchi materiallarni yutish uchun kadmiy birikmalarni o'z ichiga oladi.

Ta'kidlanganidek, yadro (A + 1, z)Olingan neytronni tortib olish juda tez-tez qisqa yarim hayot bilan radioakani anglatadi. Radioaktiv nurlanish va radioaktiv parchalanish har bir element uchun yaxshi ma'lum. 1936 yildan boshlab radioaktivlikning neytroni elementlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Usul deb nomlangan "Faollashtirilgan tahlil". 50 mg etarli miqdorda namuna mavjud. Omkol tahlil 74 tagacha elementlarni aniqlay oladi va ultrametrizm (reaktor qurilishi va elektronika), ekologik va tibbiy tadqiqotlar, shuningdek arxeologiya va sud-tibbiyotdagi iz elementlarining tarkibini aniqlash uchun ishlatiladi. Faollashtirish tahlili, minerallarni qidirishda, texnologik jarayon va sifatli mahsulotlarni nazorat qilishda ham muvaffaqiyatli qo'llaniladi.

Yadrodan bo'linish - bu og'ir yadro ikkita tengsiz bo'laklarga bo'lingan (juda kam uchdan uchta). 1939 yilda nemis radiosi Gan va Stresman tomonidan ochilgan bo'lib, u uran neytronini nurlantirish davrida davriy bariy tizimining o'rtasidan kelib chiqishi hosil bo'ladi 56 ba..

Ushbu yangiliklardan bir necha kun o'tgach, italiyalik fizik E.Permi (AQShga ko'chib o'tgan) bo'limning parchalarini kuzatishda tajriba ko'rsatdi. Tuzli uran pulsatsiyalangan ionizatsiya kamerasining ichki tomoniga qo'llanilgan (15-rasm). Tarkibida zaryadlangan zarracha kameraga urilgan bo'lsa, bizda elektr impulsi bor, uning amplitudasi zarrachalar energiyasiga mutanosib. Uraniaktiv radioaktiv, a-zarralar mayda amplituda ko'plab impulslar beradi. Kamera neytronlar bilan nurlanayotganda, bo'linmalarning bo'laklaridan kelib chiqqan katta tezlik imobirlari aniqlandi. Qo'llashlar katta zaryad va 100 mev. Bir necha kun oldin, Otto Frish Uilson kamerasida parchalanib ketdi.

Ajratmoq
• majburiy bo'linma - Flute zarrachasidagi (eng tez-tez neytron) harakati ostida bo'linish

  Odatda, pufakcha zarrachasining kinetik energiyasi kichik va reaktsiya kompozitsion yadro orqali: a + A \u003d\u003e C * \u003d\u003e B 1 + B 2

• o'z-o'zidan ajratish (o'z-o'zidan). 1940 yilda Sovet firistlari Flanch va Petrjak tomonidan ochilgan. Uran 235 U yarimparchalanish davri taxminan 2 * 10 17 yoshga bo'linadi. 1 ta divizionda 10 8 ani tashkil etadi va bu hodisani aniqlash juda qiyin.

Boshlang'ich bo'lim nazariyasi

DRIP modeli yordamida biz bo'linish ehtimolining asosiy shartlarini bilib olamiz.

Energetika bo'limi

Yadro bo'yog'ini ko'rib chiqing C. Ikkita bo'lakda C \u003d\u003e b 1 + b 2. Agar yadro va bo'laklarning bog'lanishi bilan bog'liq bo'lsa, energiya ajralib turadi

G des OSC \u003d G C - G 1 - G 2 DRIP modeli asosida biz qaysi ommaviy raqamlarni bilib olamiz A c. va tartib raqamlari Z c. Ahvoli (7) amalga oshiriladi.

(8)

Ushbu iboralarni (7) almashtirish va biz kichik bir parchani olamiz Z 1 \u003d (2/5) z c, A 1 \u003d (2/5) a Va og'irlashishi uchun Z 2 \u003d (3/5) z c, A 2 \u003d (3/5) a c.

(8) ning birinchi va to'rtinchi shartlari kamayadi, chunki Ular chiziqli A. va Z..

(9) ning dastlabki ikki sharti - sirt tarangligining energiyasining o'zgarishi Dw POVva oxirgi ikkitasi - Coulom energiyasining o'zgarishi Lw kul. Tengsizlik (7) endi ko'rinadi

G osk \u003d - xw pov - dw Kul \u003d 0.25 · · Fev POV - 0.36 · li

Agar a Z 2 / A\u003e 17, energiya ajratiladi. Munosabat Z 2 / a Qo'ng'iroq qilmoq bayonot parametri.

Shart Z 2 / A\u003e 17 Kumushdan boshlab barcha yadrolar uchun qilingan 47 108 AG. Quyida nega reaktorlarda yoqilg'isi uran sifatida ishlatiladi va arzonroq material emas.

Bo'lim mexanizmi

Shart Z 2 / A\u003e 17 Mendeleev jadvalining ikkinchi yarmining barcha elementlari uchun amalga oshiriladi. Biroq, tajriba shuni aytadiki, juda og'ir yadrolar bo'linadi. Nima gap? Esda tutmoq α Xay'at. Juda tez-tez kuchliroq va bo'lmaydi, chunki Coulrom to'sig'ini oldini oladi. Keling, bo'linish qanday ekanligini ko'rib chiqaylik. Turmush qurish ehtimoli manbaning yadrosi va bo'laklarining sirt va koulomr energiyasining yig'indisiga bog'liq. Keling, yadro deformatsiya paytida bu kuchlar qanday o'zgarishlarini - o'sib borayotganini ko'rib chiqaylik parametr bo'linmasi ρ .

Sirt kuchlanishining energiyasi W Bu ko'payadi, keyin parchalar sharsimon shaklga ega bo'lsa, doimiy bo'lib qoladi. Kulomber Energy W cul faqat asta-sekin va keyin kamayadi 1 / r.. Ularning yig'indisi Z 2 / A\u003e 17 va 13-rasmda ko'rsatilganidek, zich / a B F.Bo'limning oldini olish. O'z-o'zidan bo'linadigan bo'linish (tunnelning) miqdoridagi (tunnel) miqdorida paydo bo'lishi mumkin, ammo bu juda kichik, shuning uchun yuqorida aytib o'tilganidek, yarimparchalanish davri juda katta.

Agar a Z 2 / a\u003e 49, keyin to'siqning balandligi B f \u003d 0va bunday yadroni ajratish darhol (yadro vaqt ordeni uchun) 10 -23 dan).

Yadrosini ajratish uchun unga energiya ko'proq xabar berishingiz kerak B F.. Bu neytronni egallashda mumkin. Bunday holda, formula (2) kabi ko'rinadi

(11)

Bu yerda e n. - yadrodagi neytronni ushlashda olingan energiya energiyasini olish; T N. - xiralashgan neytronning kinetik energiyasi.

Neytronlarning o'zaro ta'sirini ko'rib chiqaylik.

Zaryadlangan zarralar harakati ostida yadro reaktsiyalari

Nosog'li zarralarning korpusini ko'rib chiqayotganda, nukronli zarralarni hisobga olgan holda, koulombning mavjudligini hisobga olish kerak

To'siq. Yadro bilan neytron ta'siri chuqur (30 - 40 MEV) bilan o'z o'rnini egallash orqali tavsiflanadi R j. (1.4a-rasm). Yadroga yaqin neytron, kuchli diqqatga sazovor joylarni boshdan kechirmoqda. Yuronlangan zarralarni yadroda zaryadlangan zarralarning o'zaro ta'sirida, potentsial egri guruch14b shakli mavjud. Kernelga yaqinlashganda, biz birinchi navbatda koulombulyulünün (uzoq masofalar) va tartibda R j. Kuchli yadro diqqatga sazovor joylar kuchga kiradi. Koulrom to'sig'ining balandligi B cul Taxminan teng

Masalan, protonlar kislorod yadrosi bilan to'qnashganda, to'siqning balandligi 3,5 mek, uran bilan - 15 MEV. Uchun α - to'siqlarning balandligi 2 baravar yuqori. Agar kinetik zarralar bo'lsa T, Tunnel effekti tufayli zarracha yadroga tushishi uchun imkoniyat mavjud. Ammo to'siqning shaffofligi juda kichik bo'lib, ehtimol elastik tarqoq bo'ladi. Xuddi shu sababga ko'ra zarra olingan zarracha yadrodan chiqib ketish qiyin. Esda tutmoq α Xay'at.

Zaryadlangan zarralar uchun yadro reaktsiyasining kesma qismining qaramligi chegaraga ega. Ammo rezonans cho'qqilari zaif ravishda talaffuz qilinadi yoki yo'q, chunki Energiyalar ~ mev, yadro darajalari zichligi katta va ular bir-biriga ziddir.

Kelajakda yuqori umidlar termoyadroviy sintez reaktsiyalari bilan bog'liq 2 H + 2 H \u003d\u003e 3 u + p yoki 2 H + 3 H \u003d\u003e\u003e 4 u + nbu juda katta energiya chiqarishda farq qiladi. Bunday reaktsiyalarni amalga oshirish uchun to'siq Coulrom to'sig'idir. Moddani zarrachalar energiyasiga bunday haroratgacha isitish kerak kT. ularga reaktsiyaga qo'shilishga ruxsat berdi. Harorat 1.16 · 10 7 1 Kevga to'g'ri keladi. O'z-o'zini qo'llab-quvvatlaydigan "plazma" reaktsiyasini olish uchun uchta shartni bajarish kerak:

plazma kerakli haroratga,

plazma zichligi etarlicha baland bo'lishi kerak

harorat va zichlik uzoq vaqt oralig'ida saqlanishi kerak.

Va mustahkam muammolar mavjud: magnit tuzoqlarda plazmani saqlab, kuchli neytron nurlanishini bartaraf etadigan reaktor uchun materiallar yaratish va boshqalar. Hali ham elektr energiyasini ishlab chiqarish termalid sintezidan samarali foydalanish uchun qanchalik samarali bo'lishi mumkin emas. Tadqiqotda doimiy yutuqlar mavjud.

Maksimal energiya yo'qotish (minimal E "n.) yonadi θ = π : E "min \u003d ae (vodorod uchun E "min \u003d 0).

Kam energiya bilan (1)) tarqoq izotropik, barcha burchaklar qiymatlari θ Uni osonlikcha. Chunki tarqoq burchak orasidagi θ va neytronni sochib yubordi E "n. Ulanish bir martalik (15-rasm) o'zgaruvchan (12) ulanish, neytronlarni energiya bilan tarqatish (15-rasm). Uni formula sifatida tasvirlash mumkin

(13)

Energiya o'rtacha yo'qotish. Sekinlash qobiliyati. Sekin koeffitsient

Keling, ko'plab to'qnashuvlar neytron kuchlariga qanday ta'sir qilishini ko'rib chiqaylik. Energiya shkalasi, ammo logarifmlar ko'lamini ishlatish qulay e \u003d lne.: Biz buni ko'rdik (12)) E "/ e bog'liq emas E.. O'rtacha, energiya yo'qotish foizi. Energiya shkalasi bo'yicha energiya o'zgarishi shunga o'xshash ko'rinadi

Ular. aniq lny, lekin emas E. Ko'proq yoki kamroq belgilangan qiymatdagi o'zgarishlar.

To'qnashuvdan keyin o'rtacha neytron energiyasi

O'rtacha energiya yo'qotish

O'rta logarifmik energiya yo'qotish

ξ bog'liq emas E.. O'q bo'ylab harakat lny forma. Siz shunchaki to'qnashuvlarning o'rtacha sonini hisoblashingiz mumkin n. OT ni sekinlashtirish. E Nch Tushunmoq E kon.:

(14)

Quyidagi jadvalda qiymatlar ko'rsatilgan ξ va n. Qutqaruv neytronini 1 mevdan issiqlikka sekinlashtirishda bir qator yadro uchun 0,025 ev.

				ξς s, 1 / sm	ξς s / a

4-ustunni tomosha qilish, vodorod yanada pastga tushadi. Ammo to'qnashuvlar chastotasini hisobga olish kerak. Gazli va suyuq vodorod uchun ξ \u003d 1.Ammo azob-uqubatlar paytida o'tgan yo'l boshqacha bo'lishlari aniq. 5-ustunda logarifmik yo'qotishlar mavjud ξ to'qnashuv chastotasi bilan ko'paytirish - sekinlash qobiliyati. Va bu erda eng yaxshi retererer - oddiy suv. Ammo yaxshi reterer neytronlarni sevadi. So'nggi, 6-ustunda o'rtacha logarifmik yo'qotish makroskopik tarqoq tarqalish va so'rilishi bo'limlari nisbati bilan ko'paytiriladi. Raqamlarni taqqoslash, nima uchun og'ir suv yoki grafitni reterer sifatida ishlatish nega aniq.

O'rtacha sekinlashtirish

Biz neytron tomonidan boshlang'ich energiya to'sinchalari natijasida sekinlashishi kerakligini taxmin qilamiz E 0 Tushunmoq E K K.. Biz kichik segmentlardagi energiya o'qlarini buzamiz De.. To'qnashuvlar soni De. yaqin E.

Erkin erkak uzunlik l S. elastik tarqoqlikning kesishish qismi tomonidan belgilanadi S. va moderator yadrosi konsentratsiyasi N.

, (15)

qayerda S. - deb nomlangan qiymat makroskopik kesish. Sekinlashtirish uchun zarur bo'lgan vaqt De.Biz bepul yugurish davomiyligini to'qnashuvlar soniga etkazish vaqtini belgilaydigan vaqtni belgilaymiz De.

Cheksiz past qadriyatlarga aylanib, biz sekinlashamiz t.

Masalan, Berillium uchun qachon E 0 \u003d 2 MEV, E K K. \u003d 0.025 eV, l S. \u003d 1.15 sm, ξ \u003d 0.21 Biz ~ 3,4 · 10 -5 s olamiz. E'tibor bering, birinchidan, bu qiymat erkin neytronning (~ 600 s) va ikkinchidan, yakuniy energiya yaqinidagi harakat bilan belgilanadi.

Neytronlarni fazoviy taqsimlash

Aytaylik, o'rtada boshlang'ich energiya bilan tezkor neytronlarning izotropik manbai mavjud E 0. Masofa L zham.sekin neytronlar sekinlashganda olib tashlanadi E K K., chaqirilgan uzoq sekinlash. Neytron tomonidan o'tib ketayotgan haqiqiy yo'l ancha ko'p, chunki Harakatning traektoriyasi - bu segmentlar uzunligi l S.. Qiymati L zham. Entaligi o'rtacha va yakuniy neytron energiya parametrlari bilan belgilanadi:

2 Mevevdan termalgacha sekinlashishda og'ir suv uchun 0,025 ev L zham. ~ 11 sm, grafit uchun ~ 20 sm.

Makswell energiya taqsimoti bo'lgan pasayish uzunligi radiusi radiusi bo'lgan miqdorning pasayishi natijasida tug'iladi. Termal neytronlar Moddadan barcha yo'nalishlardagi moddalarni yoyish uchun (tartibsiz harakatlanish) tarqalishni boshlaydilar. Ushbu jarayon diffuziya tenglama bilan neytron so'rilgan holda buxgalteriya hisobi bilan tavsiflanadi.

(16)

Ushbu tenglamada Φ - neytronlar oqimi (birlik uchun birlik platformani kesib o'tgan neytronlar soni), S. va Sv. - Makroskopik tarqoqli kesishmalar ((15)) va mos ravishda so'rilishi D. - diffuziya koeffitsienti, S. - neytronlar manbai. Ushbu tenglamada birinchi atama moddada neytronlarning harakati, ikkinchi singdirish va uchinchi tug'ilishni tavsiflaydi.

Diffuziya jarayonini anglatuvchi asosiy xususiyatdir diffuziya uzunligi L farq

Diffuziya uzunligi so'rilishidan oldin manbadan neytronni o'rtacha olib tashlashni tavsiflaydi. Og'ir suv uchun L farq ~ 160 sm grafit uchun ~ 50 sm. Oddiy suv neytronlarni chiqaradi va L farq Jami 2,7 sm. Neytron uzoq va neytronning difri diffuziya paytida neytron yo'lining o'rtacha uzunligi bilan taqqoslash uchun baholanishi mumkin. li a \u003d 1 / s a (Xuddi shu grafit 3300 sm).

Amalda, bu ko'pincha neytronlarning bir muhitdan boshqasiga o'tish bilan shug'ullanadi. Masalan, reaktorning faol zonasi reftion bilan o'ralgan. Aks ettirish koeffitsienti β - Chorshanbaga qaytariladigan neytronlarning nisbati muhitsiz manbalarga ega. Taxminan, B ≈ 1 - 4 · l / lifparametrlar muhitsiz muhit bilan bog'liq. Masalan, grafit reflektoridan β \u003d 0.935, i.e. 93% neytronlar qaytadi. Grafit - bu ajoyib reflektor. Bu juda og'ir suv, qayerda β = 0.98!

Rasmiy moddani o'z ichiga olgan o'rtada zanjirli reaktsiya

Bizda bo'lingan moddani o'z ichiga olgan bir hil o'rtada. Neytron manbalari yo'q, ular faqat yadroli bo'linish natijasida paydo bo'lishi mumkin. Biz barcha jarayonlar bitta energiyaga (chaqirilgan) ketadi deb taxmin qilamiz yagona tezlik yaqinlashishi). Savol: Ushbu moddada statsionar zanjir reaktsiyasi qo'llab-quvvatlanadigan to'pni qilish mumkinmi?

Bizga kerak bo'ladi:

• makRoskopik neytron nayranglash bo'limi S ko'llarBo'linasiz qo'lga olish ketma-ketligidan kelib chiqadi M zasv (Radiatsiyani suratga olish) va bo'linish bo'limlari S Ish: S ko'llar = M zasv + S Ish;
• neytronlarning o'rtacha soni υ Bitim bo'limida chiqarilgan.

Keyin neytron oqim tenglamasi Φ Atrofdagi holatda ko'rinadi

chegara holati bilan

,

bu bir oz masofada ekanligini bildiradi d. Bir piyoladan radius moddasi bilan R. Oqim nol bilan bog'lanishi kerak.

Agar siz oqim uchun tenglamani taqqoslasangiz Φ C (16), u manbaning qiymati ko'rinishi mumkin ςς ishlar ph. - Vaqt birligi uchun hajm birlikda tug'ilgan neytronlar soni.

Uchta holatni ko'rib chiqing

 Ishlar - neytronlar so'rilganidan kamroq tug'iladi. Shubhasiz, statsionar reaktsiya mumkin emas.

• ςς Action \u003d S - manba neytron so'rilishi uchun kompensatsiya qiladi. (17) tenglama echimi beradi Ph \u003d tog '. faqat uchun cheksiz muhitAks holda neytron oqimining o'rta chegarasi orqali, reaktsiya tushadi.

  ④ Ishlar\u003e S - Siz neytronlar profitsiti to'pning chegaralaridan o'tishiga (yadroviy portlashning oldini olish) uchun siz bo'linadigan moddaning bunday o'lchamlarini tanlashingiz mumkin.

Biz belgi bilan tanishamiz ō 2 \u003d (s erigan - ③ ish) / d\u003e 0. Tenglama (17) ko'rinishga ega bo'ladi

(18)

Uning umumiy eritmasi ko'rinadi

(19)

Koeffitsient B. (19) qachon, qaror qachon tarqatmaslik uchun nolga teng bo'lishi kerak r \u003d 0.. Yakuniy echimni topish chegara holatini to'g'ri hisobga olish va uran izotoplarining tabiiy aralashmasi (235 U - 99,3%) bilan murakkablashadi. S ko'llar \u003d 0.357 1 / sm, S Ish \u003d 0.193 1 / sm, υ \u003d 2.46) Biz eng minimal qiymatga egamiz R ≈ 5.bu vazifa haqiqiylikdan nima farq qiladi? Aslida neytronlar tezda tug'ilishadi va ular issiqlik energiyasini pasaytirishlari kerak. E. Fermi (1942) tomonidan qurilgan birinchi reaktor taxminan 350 sm.

Zanjir reaktsiyasi. Yadro reaktori

Statsionar zanjirning parchalanish reaktsiyasi tomonidan olingan qurilmalar atomga oid reaktorlar (masalan, ular atom elektr stantsiyasi, atom elektr stantsiyasi), ammo mohiyatan yadro Reaktorlar. Atom reaktorlarining dizayni juda murakkab, ammo har qanday reaktorning zaruriy elementi, bo'lim reaktsiyasi ro'y berayotgan faol zona hisoblanadi.

Faol zonada ajralish moddasi, moderator, moderator, nazorat qiluvchi tayoqlar, tarkibiy elementlar, ikkinchisining yo'qotishlarini kamaytirish uchun neytron reflektori bilan o'ralgan. Bularning barchasi neytron oqimidan himoya qilishda, γ - emissiya.

Neytronning faol zonasida

bu yadroning keyingi qismida uran yadrosini egallash;

uraning yadrosini yadroni keyingi davlatga o'tishi bilan olib tashlash γ -banks (nurlanishni qo'lga olish);

moderator yoki tarkibiy elementlarning yadroni ushlash;

faol zonadan jo'nash;

tartibga solish vositalarining so'rilishi.

Neytronlar yadrolarini bo'lishda chiqariladi, keyin faol zonani o'zlashtirib yoki qoldiradi. Tomonidan belgilangan k K. Qayta tiklash koeffitsienti keyingi avlod neytronlari sonining nisbati n i + 1 oldingi raqamlarga n i i.

Agar siz avlod umr bo'yi kirsangiz τ , keyin neytronlar soni uchun tenglama n. va uning qarori kabi ko'rinadi

(21)

Agar koeffitsient bo'lsa k K. 1 dan ushlangan neytronlar soni kamayadi ( k) yoki ko'payadi ( k\u003e 1.Ekspozidensial qonun bo'yicha, i.e tezda.

(Takrorlash koeffitsientining ta'siriga amal qiling k K. va avlod hayoti τ neytronlar sonining dinamikasi to'g'risida oddiy tajriba bo'yicha)

Ko'paytirish koeffitsienti k K. koeffitsientning mahsuloti sifatida tasvirlanishi mumkin k ∞. Cheksiz muhit va ehtimollik uchun emas Faol zona qoldiring χ

Qiymati χ Faol zonaning tarkibi, uning hajmi, shakli, reflektor materiallarining tarkibiga bog'liq.

Termal neytronlarda ishlaydigan reaktorni hisobga olgan holda, koeffitsient k ∞. to'rtta omil shaklida tasvirlangan

qayerda

ε - Tez neytronlarga ko'paytirish koeffitsienti (uran va grafitdan haqiqiy tizimlar uchun) ε ~ 1.03);

p. - Qiyinchilik paytida rezonansni qo'lga olishdan qochish ehtimoli. Eslatib o'tamiz, neytronlar tezda tug'ilib, issiq energiya energiyasini sekinlashtirishda ular ariza berish qismida rezonansiyalar mintaqasini engishlari kerak (10-rasmga qarang);

f. - uran yadrosi tomonidan so'riladigan neytronlarning ulushi (va moderator yoki dizayn elementlari emas). 0,8;

η - uran yadrosini qo'lga kiritishning bitta aktiga ajratilgan neytronlarning o'rtacha soni (yadro tortib olish va chiqishda olib chiqilishi mumkin γ -Kvanta). ē≈ 1.35 (Bayonnomada neytronlar soni uchun ~ 2,5 bilan taqqoslang).

Ushbu ma'lumotlardan keyingi k ∞ \u003d 1.08 va χ \u003d 0.93, bu 5 - 10 m gacha reaktor hajmiga mos keladi.

Kritik massa - o'z-o'zini o'zi ta'minlaydigan yadro reaktsiyasi paydo bo'lgan bo'lingan moddaning minimal massasi. Agar moddaning massasi tanqidiy jihatdan past bo'lsa, unda parchalanish reaktsiyasi uchun juda ko'p neytronlar yo'qoladi va zanjir reaktsiyasi bormaydi. Omma tanqidiy bo'lsa, zanjir reaktsiyasi ko'chib o'tish davri bo'lishi mumkin, bu esa yadroviy portlashga olib keladi.

Kritik massa namunaning taqsimlanganining o'lchamiga va shakliga bog'liq, chunki ular namunadan namunalarning yuzasi ostiga oqib chiqishi bilan bog'liq. Minimal kritik massa sharsimon shaklning namunasi mavjud, chunki uning maydoni eng kichikdir. Bo'lingan moddani o'rab turgan neytron va orqada qoldiqlar tanqidiy massani sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Kritik massa namunaning kimyoviy tarkibiga bog'liq.

"Bobosi" mahalliy yadroviy reaktorlarning "bobosi" f-1 birinchi jismoniy reaktoridir, bu esa fan va texnologiya yodgorligi maqomini olgan. 1946 yilda I.V boshchiligida ishga tushirilgan. Kurchatov. Reterarer sifatida tozalangan grafit sifatida uran tayoqlari uchun teshiklari bo'lgan barlar shaklida tozalangan grafit ishlatiladi. Menejment kadmiyani o'z ichiga olgan novdalar, termal neytronlarni kuchli yutib olish bilan amalga oshirildi. Qozonning faol zonasida 400 tonna grafit va 50 tonna uran bor edi. Reaktor kuchi 100 ga yaqin edi, unchalik maxsus issiqlik idishlari yo'q edi. Ishlayotganda issiqlik grafitning katta massasida to'plangan. Keyin grafitning masonlari muxlisdan efir bilan sovutiladi. Ushbu reaktor muntazam ravishda ishlaydi va shu paytgacha ishlaydi.

Global elektr energiyasini ishlab chiqarishda atom quvvatining ulushi turli yillarda 10-20% ni tashkil etdi. Frantsiyada IRMda eng katta foiz (74) elektr energiyasi ishlab chiqariladi. Rossiyada, ~ 15%.

Atom reaktorining jismoniy boshlang'ich jarayoni kompyuter modeliga o'xshaydi.

Agar ma'ruza materiallari qanday o'rganilganligini tekshirmoqchi bo'lsangiz,

Professor

I.N.Bbekman

Yadro fizikasi

Ma'ruza 16. Yadro ta'siri

Yadro fizikasining rivojlanishi asosan yadroviy reaktsiyalar sohasida tadqiqot bilan belgilanadi. Ushbu ma'ruzada biz yadroviy ta'sirlarning zamonaviy tasnifini ko'rib chiqamiz, ular

termodinamik va kinetika, shuningdek yadro reaktsiyalariga alohida misollar keltiradi.

1. Yadro reaktsiyalarining tasnifi

Yadro kuchlari ta'siri tufayli, masofa masofasiga yaqinlashganda ikkita zarra (ikkita yadro yoki yadro yoki yadleon)10 -13 km intensiv yadroviy ta'sirga qayta kirib, yadro konversiyasiga olib keladi. Ushbu jarayon yadro reaktsiya deb ataladi. Yadro reaktsiyasi paytida energiya va zarralarning pulsi ko'payishi yuzaga keladi, bu esa o'zaro aloqaning bir nechta zarralarini shakllantirishga olib keladi.Ularning orasidagi atom yadrosidagi zarrachalarning to'qnashuvida energiya almashinuvi va pulsli bir nechta zarralar turli yo'nalishlarda uchadigan bir nechta zarralar shakllanishi mumkin.

Yadro reaktsiyalari - elementar zarrachalar, g --qultlar yoki bir-birlari bilan o'zaro ta'sir paytida atom yadrolarini o'zgartirish.

Yadro reaktsiyasi - bu yadro yoki zarralar to'qnashuvidagi yangi yadro yoki zarralarni shakllantirish jarayoni. Birinchi marta yadro reaktsiyasi 1919 yilda E. Ruterford tomonidan kuzatilgan, azot atomlarining zitrogining zarralarini bombardimon qilingan, u ashrotli zarralarga qaraganda ikkilamchi ionlashtiruvchi zarralarning paydo bo'lishi va aniqlangan. protonlar. Keyinchalik, Uilson kameralar yordamida ushbu jarayonning fotosuratlari olindi.

Anjir. 1. Yadro reaktsiyalarida sodir bo'ladigan jarayonlar

(Reaktsiya kiritish va chiqish kanallari taqdim etiladi).

Birinchi yadro reaktsiyasi E. Ruterford tomonidan 1919 yilda amalga oshirildi: 4 soat + 14 n → 17 O + P) 17 O (a, p) 17 o. a'loaktiv dori edi. Vaqt o'tganida radioaktiv aka preparatlar zaryadlangan zarralarning yagona manbalari edi. Yadro reaktsiyalarini o'rganish uchun maxsus tayyorlangan birinchi tezlatgich kokrift va Valton tomonidan 1932 yilda qurilgan. Ushbu tezlatgich birinchi marta birinchi marta bo'lgan

tezlashtirilgan protonlar nuri olindi va P + 7 li → a + a reaktsiyasi amalga oshirildi.

Yadro reaktsiyalari atom yadrolarining tuzilishi va xususiyatlarini o'rganishning asosiy usuli hisoblanadi. Yadro reaktsiyalarida atom yadrolari bilan zarralarning o'zaro ta'siri, atom yadrosi o'rtasidagi o'zaro ta'sir mexanizmi o'rganilmoqda. Yadro reaktsiyalari natijasida tabiiy sharoitda yangi izotoplar va kimyoviy elementlar olinadi. Agar to'qnashuvdan so'ng dastlabki yadrolar va zarralar saqlanib qolsa va yangilari tug'ilmaydi, reaktsiya yadroviy energiya va zarrachalar va nishonning tomirlarini qayta taqsimlash bilan birga keladi yadro va potentsial deyiladi

tarqalish.

Bahshatli zarrachalar (yadrolar) ning maqsadli yadrosi bilan o'zaro ta'sirining natijasi quyidagicha bo'lishi mumkin:

1) Elastik tarqoqlik, unda hech qanday tarkibni va ichki energiya o'zgarmaydi va faqat kinetik energiyani qayta taqsimlash ichki ta'sir qonunlariga muvofiq yuzaga keladi.

2) Ijro etuvchi yadro tarkibi o'zgarmaydigan to'liq bo'lmagan tarqoq tarqalish o'zgarmaydi, ammo portetik energiyaning bir qismi portetik energiyaning bir qismi maqsadli yadroning qo'zg'alishiga sarflanadi.

3) Aslida ichki xususiyatlar va o'zaro ta'sirli yadro tarkibi o'zgarib turadi.

	Anjir. 2. Deuterium 6 Li (D, a) bilan lityum-6 yadro reaktsiyasi
	Yadro reaktsiyalarida, kuchli, elektromagnit va kuchsiz
	o'zaro ta'sir.
	Har xil har xil reaktsiyalar ma'lum. Ular tasniflanishi mumkin
	neytronlar ta'siri ostida, zaryadlangan zarralar va harakat ostida
	Umuman olganda, yadroviy ta'sir shaklida yozilishi mumkin
	a1 + A2 → B1 + B2 ...
	qaerda va 1 va a 2 zarrachalar reaktsiyalari, b 1, b 2, ... - Zararlar,
reaktsiya natijasida kelib chiqadigan (reaktsiya mahsulotlari).
	Eng keng tarqalgan reaktsiya turi - bu engil zarrachining a, yadrosi bilan o'zaro ta'siri
natijada o'pish zarrachasi va yadro ichidagi
	a + A → b + b
	Yoki qisqaroq
	A (a, b) b.

Neytron (n), proton (p), a - zarrachalar, deton (d) va g-Kartni a va b sifatida qabul qilish mumkin.

1-misol. Yadro reaktsiyasi

4 u + 14 n → 17 O + 1

ichida qisqartirilgan shakli sifatida yozilgan14 n (a, p) 17 o

Misol 2. 59 CO (P, N) reaktsiyani ko'rib chiqing. Ushbu reaktsiyaning mahsuloti nima? Qaror. 1 1 H + 27 59 CO → 0 1 n + x y z bilan

chap tomonda bizda 27 + 1 proton bor. 0 + x protonining o'ng tomonida xomning yadro raqami. Shubhasiz, x 28 (Ni). 59 + 1 nuklonning chap tomonida va o'ng 1 + y nuklonlari bilan y \u003d 59. Shunday qilib, 59 ni reaktsiya mahsuloti.

Reaktsiya bir nechta raqobatdosh yo'llarga borishi mumkin:

Ikkinchi bosqichda yadroviy reaktsiyaning turli xil yo'llari reaktsiya kanallari deb ataladi. Reaktsiyaning dastlabki bosqichi kirish kanali deb ataladi.

Anjir. 3. Protoni 7 litr bilan o'zaro ta'siri uchun kanallar.

Sxemadagi so'nggi reaktsiya kanallari (6) inellastik (a * + a) va elastik (a + a) yadro tarqalishi holatlariga murojaat qiling. Bular boshqa dalillardan farqli ravishda yadroviy ta'sirning alohida holatlari, ular boshqa zarralar zarralar bilan birlashishi,

reaktsiya bilan va elastik tarqoqlik bilan, nafaqat yadro turi, balki ichki holati, balki ichki holat o'zgaradi (yadro hayajonlangan holatga chiqadi). Turli reaktsiya kanallarining imkoniyatlari inklyuziv zarracha, uning energiyasi va yadrosi bilan belgilanadi.

Yadro reaktsiyasini o'rganayotganda reaktsiyalarni aniqlashda reaktsiya zarralari, energiya va burchak taqsimotida har xil kanallarda, shuningdek, ularning ichki shtatida (hayajonli energiya) turli kanallarda turli xil kanallarda qiyosiy ehtiroslar qiziqarli. , Spin, tayyorlik, izotopik spin).

Yadro reaktsiyasi - bu atom yadrosiga qayta qurishning murakkab jarayoni. O'rnatish tarkibining tavsifi bilan kelganda, muammoni aniq echim olish deyarli mumkin emas. Va yadroning tuzilishi turli xil yadro modellari tomonidan tasvirlanganidek, yadroviy reaktsiyalar kursi turli xil reaktsiyalarning turli mexanizmlari bilan tavsiflanadi.

Har xil reaktsiya mexanizmi mavjud. Biz faqat ularning asosiyini ko'rib chiqamiz. Dastlab, reaktsiya mexanizmlarining tasnifi beriladi, shunda ulardan eng muhimi batafsilroq ko'rib chiqiladi.

Oqim vaqtidagi reaktsiyalarni tasniflaymiz. Vaqtinchalik miqyosda foydalanish qulay yadro vaqti - zarralar qisqichlari yadrosi: T i \u003d 2r / v≈10 -22 s. (9.11)

Biz oqish nuqtai nazaridan yadro reaktsiyalarining quyidagi tasnifidan foydalanamiz:

1. Agar t p t ayt reaktsiyasi vaqt bo'lsa, bu to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya (reaktiv vaqt).

2. Agar t p \u003e\u003e men, keyin reaktsiya kompozit yadrosidan o'tadi.

Birinchi holatda (to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya)zarracha, bu energiyani boshqa yadroga yoki ikkita yadroga o'tkazmasdan, ular darhol yadrolar bilan energiyani almashtirish uchun darhol yadrodan chiqib ketishadi. Masalan, reaktsiya (P, N) bitta yadroviy neytron bilan proton to'qnashuvi natijasida yuzaga kelishi mumkin. Jaraylovlar sinchkovlik bilan reaktsiya (D, n), (P, D), (n, d), (n, d), yadroga qaragan holda bo'laklarga bo'linishi kerak , bu bir nechta nuklondan iborat bo'lgan parchadir.

Ikkinchi holatda (kompozit yadro) U zarracha va nuklon u energiyani "chalkash" deb ataladi. Energiya ko'plab nuklonlar orasida taqsimlanadi va har bir nuklon yadrodan jo'nash uchun etarli emas. Faqatgina tasodifiy qayta taqsimlash natijasida nisbatan katta vaqtdan keyingina, u nuklonlardan birida (yoki bir nechta bog'langan nukrondan) yadroni (yoki bir nechta yadrodan) qoldiradi va u yadrodan chiqib ketadi. 1936 yilda Niels BoX tomonidan kompozit yadrosining mexanizmi joriy etildi

Kompozit mexanizmining markaziy pozitsiyasi va to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya mexanizmi orqali amalga oshiriladi yadro reaktsiyalari mexanizmi.

Yadro reaktsiyalari vaqti hayajonlangan yadroviy davlatlarning kengligini tahlil qilish orqali aniqlanishi mumkin.

Elastik tarqoqlikni yadro rezonansida o'rtacha hisobga olgan holda tavsiflash optik modelUnda yadro refraktsiya va zarralarning zarralarini yutib olish mumkin.

Yadro reaktsiyasi tabiati bir qator omillarga bog'liq: Me'stlangan zarracha, maqsad yadrosining turi, ularning to'qnashuvi energiyasi va boshqa ba'zi kishilar, bu yadro reaktsiyalarini har qanday tasniflashga majbur qiladi. Eng oson zarrachalar - programma turini tasniflash. Bunday tasnifning bir qismi sifatida yadro reaktsiyalarining quyidagi asosiy turlari ajratilishi mumkin:

Proton, demreronlar, a-zarralar va boshqa yorug'lik yadrolari ta'siri bo'yicha reaktsiyalar. Aynan mana shu reaktsiyalar atom yadrolari va hayajonlangan shtatlarining spektrlari haqida birinchi ma'lumot berilgan edi.

Og'ir yadrolarda og'ir ionlarga reaktsiyalar duch kelgan yadrolarning birlashishga olib keladi. Ushbu reaktsiyalar unvoni yadrolarini olishning asosiy usuli hisoblanadi.

Nisbatan past to'qnashuv energiyasida yorug'lik yadrolarini birlashtirish reaktsiyalari ( termeroz nasli reaktsiyalari deb ataladi). Ushbu reaktsiyalar kvanomb-mexanik tunnantsiya hisobidan Coulrombusi orqali to'sig' orqali paydo bo'ladi. Termoyadroviy reaktsiyalar 10,7-10 10 k haroratda yulduzlar ichida davom etadi va asosiy yulduzlarning asosiy manbai hisoblanadi.

Protonlar, ashrogingiz, gritl, argon, argon va boshqalar kabi reaktsiyalar, masalan, uglerod, azot, argon va boshqalar kabi inqirozlarni qo'zg'atadi.

Neytronlar, birinchi navbatda (n, n), (n, n) va yadro divizionining reaktsiyasi bo'yicha reaktsiyalar (n, f).

Ko'pgina o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lgan fotondoyemo va elektr reaktsiyalari mavjud, bu esa gad kvane va elektron energiya e\u003e 10 MEV bilan to'qnashganda yuzaga keladi.

Radioaktiv yadro nurlariga reaktsiyalar. Zamonaviy texnik vositalar sizga balolash va o'rganish imkoniyatlarini to'plashga imkon beradi, bu nuklei-ni olish va o'rganish imkoniyatlarini ochish imkoniyatlarini barqarorlik liniyasidan uzoqda bo'lgan proton va neytronlar sonining g'ayrioddiy nisbati ochadi.