Элементарная теория деления

Механизм деления можно с хорошей степенью приближения объяснить при помощи капельной модели ядра. Можно считать, что ядерные силы стремятся сохранить стабильность ядра точно так же, как силы поверхностного натяжения стремятся удержать каплю жидкости в устойчивом состоянии.

Рис. 85. Капельная модель деления ядра

Ядро-мишень соединяется с нейтроном, образуя составное ядро, энергия возбуждения которого определяется суммой кинетической энергии и высвобождающейся энергии связи нейтронов.

Благодаря наличию избыточной энергии составное ядро будет испытывать сильные колебания. Сначала ядро-капля имеет

сферическую форму А рис. 85. В процессе колебаний оно может пройти через фазу В. Если энергия возбуждения недостаточна, чтобы преодолеть силу поверхностного натяжения, то капля вернется к своей первоначальной сферической форме. Однако если ядро получит энергию, достаточную для того, чтобы оно могло принять форму гантели С, то возвращение к первоначальному состоянию станет маловероятным.

Исходя из таких представлений, можно получить некоторые количественные характеристики, если использовать приведенную в гл. 1 полуэмпирическую формулу Вайцзеккера, согласно которой полная энергия ядра равна:

Очевидно, что при изменении формы ядра меняются только два члена: член, определяющий энергию поверхностного натяжения и член, определяющий энергию кулоновского расталкивания протонов Сила поверхностного натяжения стремится вернуть ядро к сферической форме; сила кулоновского отталкивания стремится увеличить расстояние между протонами, т. е. увеличить деформацию ядра. Таким образом, мерой энергии ядра в процессе деления является сумма поверхностной и кулоковской энергии

Мерой способности ядер к делению может служить отношение энергии кулоновского отталкивания протонов, стремящегося разорвать каплю, и энергии поверхностного натяжения, противодействующего «растеканию» ядерной капли