Топливные и сырьевые нуклиды

Рассмотрим основные свойства вынужденного деления ядер нейтронами, которое возможно, если

,

(5.2.1)

где W_c - энергия возбуждения составного ядра при захвате нейтрона, равная (4.5.32)

.

(5.2.2)

Из (5.2.1) и (5.2.2) следует, что реакция деления составного ядра возможна тогда, когда кинетическая энергия нейтрона

.

(5.2.3)

Выполнение неравенства (5.2.3) возможно в двух случаях.

1). Если ε_n(C) > W_f, то из (5.2.3) следует, что реакция деления не имеет энергетического порога и деление возможно при любой энергии налетающего нуклона. Нуклиды, захват нейтрона которыми ведет к образованию составного ядра, обладающего такими свойствами, называются делящимися или топливными нуклидами. Топливные нуклиды используются для производства энергии в ядерных реакторах и в ядерном оружии.

2). W_f > ε_n(C). И хотя деление таких ядер нейтронами является экзоэнергетическим процессом и формально не имеет энергетического порога (ядро может разделиться подбарьерным путем), однако эффективно оно может делиться только тогда, когда кинетическая энергия нейтронов

.

(5.2.4)

Нуклиды, образующие при захвате нейтрона составные ядра, для которых выполняется это условие, называются сырьевыми нуклидами, так как из них возможно получение ядерного топлива.

Билет 16