Дәріс тезистері 1-дәріс. Атомның ядролық моделі

жүктеу/скачать 5,99 Mb.

Pdf көрінісі

бет	40/50
Дата	10.12.2023
өлшемі	5,99 Mb.
	#136833

1 ... 36 37 38 39 40 41 42 43 ... 50

Байланысты:
ДӘРІСтер АЯжҚД физикасы

Шапшаң нейтрондар
Баяулататын заттарда
Баяу нейтрондар
13-дәріс. Атом ядроларының бөлінуі және синтезі.
13.1. Атом ядроларының бөлінуі реакциялары

баяу
және
шапшаң
деп
бөледі.
Баяу нейтрондар:
Ультрасуық
(≤
10
−
7
эВ
)
Өте суық
(
10
−
7
÷
10
−
4
эВ
)
Суық
(
10
−
4
÷
10
−
3
эВ
)
Жылы
(
10
−
3
÷
0,5 эВ
)
Резонанстық
(
0,5
÷
10
4
эВ
)
Шапшаң нейтрондар:
шапшаң
(
10
4
÷
10
8
эВ
)
жоғары энергиялы
(
10
8
÷
10
10
эВ
)
релятивистік
(≥
10
10
эВ
)
Баяулататын заттарда
(графит, ауыр су
D
2
O
,
HDO
, бериллий
қоспалары) шапшаң нейтрондар ядрода шашырайды және олардың энергиясы
баяулатқыш-зат атомдарының жылулық қозғалыс энергиясына айналады.
Баяу нейтрондар
ядролық реакцияны қоздыру үшін тиімді, себебі олар
атомдық ядроның жанында ұзақ бола алады, сондықтан ядроның нейтронды қармап
алу ықтималдылығы өте үлкен.
Баяу нейтрондар үшін
ядрода серпімді шашырау
(
(
n, n
)
түріндегі
реакция) және
радиациялық қармау
(
(
n, γ
)
түріндегі реакция) тән.
(
n, γ
)
түріндегі реакция кезінде бастапқы заттың жаңа изотопы түзіледі:
Z
A
Х
+
0
1
n
→
Z
A
+
1
Y
+
γ
,
мысалы, кадмий изотопының түзілуі
48
113
Cd
+
0
1
n
→
48
114
Cd
+
γ
.
Жылулық нейтрондардың әсерінен жеңіл ядроларда протон және α-бөлшекті
шығара отырыпнейтронды қармап алу реакциясы байқалады (
(
n, р
)
және
(
n, α
)
түріндегі реакциялар):
2
3
He
+
0
1
n
→
1
3
Y
+
1
1
p
,
5
10
B
+
0
1
n
→
3
7
Li
+
2
4
He
.
Негізінен
(
n, р
)
және
(
n, α
)
түріндегі реакциялар
шапшаң
нейтрондардың
әсерінен жүреді, өйткені бұл жағдайда протондар мен α-
бөлшектердің ұшып шығуына кедергі жасайтын потенциалды тосқауылдан өтуге
энергия жеткілікті.
Шапшаң нейтрондар үшін
(
n, n
'
)
серпімсіз шашырау байқалады:
Z
A
Х
+
0
1
n
→
Z
A
Х
¿
+
0
1
n
'
,
мұндағы ядродан ұшып шыққан
0
1
n
'
нейтронның энергиясы ядроға келе жатқан
0
1
n
нейтронның энергиясынан аз болады, ал нейтроны ұшып кеткен ядро
Z
A
Х
¿
40

қозған күйде қалады, сондықтан оның қалыпқы күйге көшуі γ-квантты шығарумен
ілесе жүреді.
Электрондар энергиясы 10 МэВ-қа жеткен кезде
(
n,
2
n
)
түріндегі реакция
мүмкін болады. Мысалы,
92
238
U
+
0
1
n
→
92
237
U
+
2
0
1
n
реакция нәтижесінде
β
−
-активті изотоп түзіледі, ол мына схема бойынша
ыдырайды
92
238
U
→
β
−
93
237
Np
+
−
1
0
e
.
13-дәріс. Атом ядроларының бөлінуі және синтезі.
Бөлінудің қарапайым
теориясы. Бөліну көрсеткіші. Спонтандық бөліну. Уран изотопының
нейтрондардың әсерімен бөлінуі. Тізбекті реакция. Көбею
коэффициенті. Реакторлар. Ядролық энергетика. Жеңіл ядролардың
синтезі. Басқарылатын термоядролық реакция мәселесі.
Жұлдыздардығы ядролық реакциялар.
Ядролық энергетика, радиациялық қауіпсіздік және экология
мәселелері. Қазақстанда ядролық физика және ядролық энергетика
саласындағы зерттеулердің дамуы.
13.1. Атом ядроларының бөлінуі реакциялары
Нейтронды резонанстық қармау кезінде қоздырылған ауыр компаунд-ядро
шамамен екі бірдей бөлікке бөліне алады (
ауыр ядроның бөліну реакциясы
).
Түзілген бөліктер
бөлінудің жарқыншақтары
деп аталады. Ауыр ядролардың
тұрақсыздығы ядроларда орналасқан көп протондардың өзара тебуіне негізделген.
Бөліну реакциясының мысалы:
92
235
U
+
0
1
n
→
54
139
Хе
+
38
95
Sr
+
2
0
1
n
.
Ауыр ядроның екі жарқыншаққа бөлінуі әрбір нуклонға шамамен 1 МэВ
энергияның бөлінуімен ілесе жүреді. Бұл массасы орташа ядролар үшін меншікті
байланыс энергиясы шамамен 8,7 МэВ-ті құрайды, ал ауыр ядролар үшін ол 7,6
МэВ-қа тең. Мысалы, 283 нуклоны бар
92
238
U
уран ядросын бөлген кезде
шамамен 200 МэВ энергия бөлінеді.
Атом ядросын бөлу теориясының негізінде

жүктеу/скачать 5,99 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 36 37 38 39 40 41 42 43 ... 50