Энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц

Энергия, которая необходима

Для полного расщепления ядра на отдельные нуклоны

E_св = ΔM c ²

ΔM = (Z m_p + N m_n - M_я) – дефект масс

Энергия связи равна той энергии, которая выделяется при образовании ядра из отдельных частиц

Удельная энергия связи –

энергия, приходящаяся на один нуклон в ядре, т. е. энергия, которую необходимо затратить, чтобы удалить из ядра один нуклон

Ядерные реакции – изменение атомных ядер при взаимодействии их с элементарными частицами или друг с другом
частицы должны вплотную приблизиться к ядру и попасть в сферу действия ядерных сил	частицы должны иметь большую кинетическую энергию	наличие ускорителей элементарных частиц
Первая ядерная реакция – 1932 г. (расщепление лития не две α-частицы)

Закон сохранения энергии для ядерных реакций:

изменение кинетической энергии в процессе ядерной реакции равно изменению энергии покоя участвующих в реакции ядер и частиц

Энергетический выход ядерной реакции –

это разность энергий покоя ядер и частиц до и после реакции

1938 г. – немецкие ученые О. Ган и Ф. Штрассман установили, что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической системы: барий, криптон и др.

1939 г. – английский физик О. Фриш и австрийский физик Л. Мейтнер правильно истолковали деление ядер урана: деление ядер возможно благодаря тому, что масса покоя тяжелого ядра больше масс покоя осколков, возникающих при делении.

1940 г. – Г. И. Флеров и В. Петержак обнаружили самопроизвольное (спонтанное) деление ядер урана.

МЯ

m1Я

m2Я

Позже обнаружили, что при бомбардировке нейтронами образуются 80 различных ядер. Наиболее вероятное деление оказалось:

В настоящее время известно более 100 различных изотопов с массовыми числами примерно от 90 до 145, возникающих при делении урана-235. Наиболее типичные реакции:

Этот процесс происходит с выделением энергии 200 МэВ = 3,2 · 10 ^{– 11} Дж. Энергия выделяется в виде:

1. Е_К осколков ≈ 2,6 ∙ 10 ^–11 Дж.

2. Е_К нейтронов ≈ 0,1 ∙ 10 ^{– 11} Дж.

3. γ- излучения ≈ 0,5 ∙ 10 ^–11 Дж.

4. β-излучения.

Механизм деления ядра

2 потерянных нейтрона

1 потерянный нейтрон

2 потерянных нейтрона

● –нейтрон деления – делящееся ядро – осколки деления

Цепная реакция деления ядер урана –

это реакция, в которой частицы, вызывающие эту реакцию, образуются в процессе деления ядра

(0,7 %) делится как быстрыми, так и медленными нейтронами

(97,3 %) делится только быстрыми нейтронами с энергией 1 МэВ (при делении таких нейтронов 60 %, но только 1 из 5 производит деление)

Коэффициент размножения нейтронов k –