Излучение, атомная и ядерная физика. Бугрова А.И - 86 стр.

UptoLike

85
Реакция называется экзотермической, если Q>0, т.е. если
она идет с выделением энергии. Если же
Q<0, то реакция идет с
поглощением энергии и называется
эндотермической. Экзотер-
мическая реакция может идти при сколь угодно малой энергии
сталкивающихся частиц. Напротив, эндотермическая реакция
может идти только тогда, когда энергия сталкивающихся частиц
превосходит некоторое минимальной значение (
порог реакции).
Ядерные реакции могут происходить в естественных усло-
виях
в звездах и при взаимодействии космических лучей с зем-
ной атмосферой. Но изучение их обычно идет в лабораторных
условиях на ускорителях элементарных частиц.
6.5.1. Реакции взаимодействия ядра и легкой частицы
Наиболее распространенным видом ядерной реакции явля-
ется взаимодействие легкой частицы
а с ядром X , в результате
которого образуются легкие частицы,
b, c, d и ядро Y, а также
выделяется (или поглощается) энергия
Q:
Xa YbcdQ+→ +
+
+
+
или
(
)
XabcdY,
.
В качестве частиц
а, b, c и d могут фигурировать нейтрон
(
n), протон (p), дейтон ядро дейтерия (d),
α
-частица и
γ
-квант.
Приведем для примера символическую запись первой ис-
кусственной ядерной реакции по облучению азота
α
-частицами,
которая наблюдалась Резерфордом в 1919 г.
7
14
8
17
NO +→ +
α
.p
Многие ядерные реакции проходят через стадию образова-
ния так называемого составного (промежуточного) ядра. Части-
ца, проникающая внутрь ядра, как правило, сильно взаимодейст-
вует с его нуклонами и захватывается ядром. Образуется система
связанных нуклонов
составное ядро С. Составное ядро возни-
кает в возбужденном состоянии, и время жизни его составляет
10
-14
÷10
-15
с. По сравнению с характерным ядерным временем
(временем пролета частицы через ядро
10
-22
с) эта величина
очень большая. Возбуждение составного ядраснимаетсяпутем
испускания какой-либо частицы, т.е. ядерная реакция может вы-
глядеть следующим образом:
                                 85

     Реакция называется экзотермической, если Q>0, т.е. если
она идет с выделением энергии. Если же Q<0, то реакция идет с
поглощением энергии и называется эндотермической. Экзотер-
мическая реакция может идти при сколь угодно малой энергии
сталкивающихся частиц. Напротив, эндотермическая реакция
может идти только тогда, когда энергия сталкивающихся частиц
превосходит некоторое минимальной значение (порог реакции).
     Ядерные реакции могут происходить в естественных усло-
виях − в звездах и при взаимодействии космических лучей с зем-
ной атмосферой. Но изучение их обычно идет в лабораторных
условиях на ускорителях элементарных частиц.
    6.5.1. Реакции взаимодействия ядра и легкой частицы
       Наиболее распространенным видом ядерной реакции явля-
ется взаимодействие легкой частицы а с ядром X , в результате
которого образуются легкие частицы, b, c, d и ядро Y, а также
выделяется (или поглощается) энергия Q:
            X + a →Y + b + c + d +Q      или      X (a, bcd )Y .
       В качестве частиц а, b, c и d могут фигурировать нейтрон
(n), протон (p), дейтон − ядро дейтерия (d), α-частица и γ-квант.
       Приведем для примера символическую запись первой ис-
кусственной ядерной реакции по облучению азота α-частицами,
которая наблюдалась Резерфордом в 1919 г.
                        14
                         7   N + α →178 O + p .
      Многие ядерные реакции проходят через стадию образова-
ния так называемого составного (промежуточного) ядра. Части-
ца, проникающая внутрь ядра, как правило, сильно взаимодейст-
вует с его нуклонами и захватывается ядром. Образуется система
связанных нуклонов − составное ядро С. Составное ядро возни-
кает в возбужденном состоянии, и время жизни его составляет
10-14÷10-15 с. По сравнению с характерным ядерным временем
(временем пролета частицы через ядро ∼10-22 с) эта величина
очень большая. Возбуждение составного ядра “снимается” путем
испускания какой-либо частицы, т.е. ядерная реакция может вы-
глядеть следующим образом: