Эксплуатация и ремонт оборудования предприятий атомной промышленности. Брус И.Д - 127 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

127
Спонтанное деление энергетически выгодно для ядер, для которых
Z
2
/A > 17, однако обнаружено оно было только для самых тяжелых из
существующих в природе элементов тория, урана. Если Z
2
/А < 49, деление,
хотя и энергетически выгодно, но маловероятно, так как развалу ядра
препятствует барьер деления W
f
, возникающий в процессе колебательного
изменения формы ядра. Барьер деления сравнительно велик, поэтому
вероятность квантово-механического эффекта проникновения сквозь барьер
(т.е. туннельного эффекта) исключительно мала. Например, среднее время
жизни ядра U
238
по отношению к спонтанному делению составляет ~10
16
лет, а
для U
235
и Рu
239
еще больше. В принципе спонтанное деление может служить
источником нейтронов, инициирующим цепную реакцию в ядерном реакторе.
Деление ядер нейтронами может быть как пороговым, так и
беспороговым. К беспороговому делению способны нечетные изотопы
тяжелых элементов;
233
U,
235
U,
239
Рu,
241
Рu. Их называют делящимися
нуклидами. В природе существует только изотоп
235
U , причем в очень
небольших количествах – 0,72%.
Остальные делящиеся изотопы могут быть созданы искусственным
путем при захвате нейтронов четными изотопами урана или тория. Четные
изотопы тяжелых элементов:
232
Th,
238
U и т.д. имеют порог деления. В
ядерных реакторах эти изотопы используются для получения нового
ядерного горючего, т.е. для его воспроизводства. Способность ядер к
пороговому или беспороговому делению зависит от соотношения между
энергией возбуждения, выделяющейся при захвате нейтронов ядрами, и
высотой барьера деления. Так, например, барьер деления ядра
235
U
составляет 6 МэВ, а энергия, высвобождающаяся при захвате теплового
нейтрона ядрами
235
U, равна 6,5 МэВ. Барьер деления для ядра
239
U 6 МэВ, а
энергия присоединения нейтрона к ядру
238
U примерно 5 МэВ, т.е. меньше
барьера деления.
Особенностью реакций деления тяжелых ядер является огромная
энергия, высвобождающаяся в этом процессе. Так, при делении ядер U
235

Страницы