Квантовая теория двойного и тройного деления атомных ядер. Кадменский С.Г - 4 стр.

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ВГУ | Воронеж

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4
ɲɟɣɤɚ ɫ ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɟɦ ɝɚɧɬɟɥɟɨɛɪɚɡɧɨɣ ɮɨɪɦɵ ɹɞɪɚ, ɜ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɦ
ɲɟɣɤɚ ɪɜɟɬɫɹ, ɢ ɨɛɪɚɡɭɸɬɫɹ ɩɟɪɜɢɱɧɵɟ ɮɪɚɝɦɟɧɬɵ ɞɟɥɟɧɢɹ (ɪɢɫ. 1).
Ʉɨɧɤɭɪɟɧɰɢɹ ɫɢɥ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɨɝɨ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ, ɭɞɟɪɠɢɜɚɸɳɢɯ ɹɞɪɨ ɨɬ
ɪɚɡɜɚɥɚ, ɢ ɫɢɥ ɤɭɥɨɧɨɜɫɤɨɝɨ ɨɬɬɚɥɤɢɜɚɧɢɹ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɦ
ɞɟɥɢɦɨɫɬɢ
2
Z
A, ɡɚɜɢɫɹɳɢɦ ɨɬ ɡɚɪɹɞɚ
Z
ɢ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɜɟɫɚ
A
ɞɟɥɹɳɟɝɨɫɹ
ɹɞɪɚ. ɋ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɷɬɨɝɨ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɧɟɫɬɚɛɢɥɶɧɨɫɬɶ ɹɞɪɚ
ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɞɟɥɟɧɢɹ [1].
Ɋɢɫ. 1. ɉɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɵɟ ɫɬɚɞɢɢ ɞɟɥɟɧɢɹ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɹɞɪɚ
Ɉɫɧɨɜɧɚɹ ɱɚɫɬɶ ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɪɢ ɞɟɥɟɧɢɢ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɹɞɪɚ ɜɵɞɟɥɹɟɬɫɹ ɜ ɮɨɪɦɟ
ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɪɚɡɥɟɬɚɸɳɢɯɫɹ ɨɫɤɨɥɤɨɜ. Ɇɟɧɶɲɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ
ɩɪɢɯɨɞɢɬɫɹ ɧɚ ɞɨɥɸ ɦɝɧɨɜɟɧɧɵɯ ɧɟɣɬɪɨɧɨɜ ɢ
J
-ɤɜɚɧɬɨɜ.
ɉɪɨɰɟɫɫ ɞɟɥɟɧɢɹ ɹɞɪɚ ɫɜɹɡɚɧ ɫ ɩɟɪɟɫɬɪɨɣɤɨɣ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ ɜɫɟɯ
ɧɭɤɥɨɧɨɜ ɷɬɨɝɨ ɹɞɪɚ, ɨɩɢɫɵɜɚɟɦɨɣ ɧɚ ɹɡɵɤɟ ɤɨɥɥɟɤɬɢɜɧɵɯ
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɯ ɦɨɞ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɧɭɤɥɨɧɨɜ ɜ ɹɞɪɟ. ȼɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɦɚɥɨɣ
ɫɠɢɦɚɟɦɨɫɬɢ ɹɞɟɪɧɨɝɨ ɜɟɳɟɫɬɜɚ ɤɨɥɥɟɤɬɢɜɧɵɟ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɟ
ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɹɞɪɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɬ ɫɢɥɶɧɵɦ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹɦ ɮɨɪɦɵ ɹɞɪɚ ɨɬ
ɫɮɟɪɢɱɟɫɤɨɣ ɢ ɨɩɢɫɵɜɚɸɬɫɹ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɜɜɟɞɟɧɢɹ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
O
E
, ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɢɯ ɪɚɞɢɭɫ ɞɟɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɧɨɝɨ ɚɤɫɢɚɥɶɧɨ-
ɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɨɝɨ ɹɞɪɚ:
 
02
0
,1 , 4
AA
RR Y
OO O
OO
TM E TM E S
§·
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, (1)
ɝɞɟ
2, 3, 4,...
O
– ɤɜɚɞɪɭɩɨɥɶɧɵɟ, ɨɤɬɭɩɨɥɶɧɵɟ ɢ ɝɟɤɫɚɞɟɤɚɩɨɥɶɧɵɟ ɢ ɬ. ɞ.
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ. Ȼɨɥɶɲɢɧɫɬɜɨ ɹɞɟɪ ɫ
220
A
t ɞɚɠɟ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɨɤɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɞɟɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɧɵɦɢ, ɚ ɩɚɪɚɦɟɬɪ ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɨɣ
ɤɜɚɞɪɭɩɨɥɶɧɨɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɞɥɹ ɬɚɤɢɯ ɹɞɟɪ
20
E
= 0,2 – 0,25. ȼ 1950–
1953 ɝɝ. Ɉ. Ȼɨɪ ɢ Ȼ. Ɇɨɬɬɟɥɶɫɨɧ ɩɨɫɬɪɨɢɥɢ ɨɛɨɛɳɟɧɧɭɸ ɦɨɞɟɥɶ ɹɞɪɚ [2],
ɤɨɬɨɪɚɹ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨ ɨɩɢɫɵɜɚɟɬ ɧɭɤɥɨɧɧɵɟ ɢ ɤɨɥɥɟɤɬɢɜɧɵɟ
ɜɪɚɳɚɬɟɥɶɧɵɟ ɢ ɤɨɥɟɛɚɬɟɥɶɧɵɟ ɦɨɞɵ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɚɬɨɦɧɵɯ ɹɞɟɪ. ȼ ɷɬɨɣ
ɦɨɞɟɥɢ ɜ ɩɪɟɞɟɥɟ ɫɢɥɶɧɨɣ ɫɜɹɡɢ, ɤɨɝɞɚ ɹɞɪɨ ɦɨɠɟɬ ɢɦɟɬɶ ɨɬɥɢɱɧɵɟ ɨɬ ɧɭɥɹ
ɫɬɚɬɢɱɟɫɤɢɟ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ, ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ ɰɟɧɬɪɚ ɦɚɫɫ (ɫ. ɰ. ɦ.) ɨɛɨɥɨɱɟɱɧɚɹ
ɜɨɥɧɨɜɚɹ
ɮɭɧɤɰɢɹ

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K
S
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< ɚɤɫɢɚɥɶɧɨ-ɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɨɝɨ ɞɟɥɹɳɟɝɨɫɹ ɹɞɪɚ
ɫɨ ɫɩɢɧɨɦ J , ɟɝɨ ɩɪɨɟɤɰɢɟɣ
M
ɧɚ ɨɫɶ
Z
ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ
ɤɨɨɪɞɢɧɚɬ (ɥ. ɫ.) ɢ ɩɪɨɟɤɰɢɟɣ
K
ɧɚ ɨɫɶ ɫɢɦɦɟɬɪɢɢ
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ɹɞɪɚ, ɱɟɬɧɨɫɬɶɸ
S
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ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɦɢ ɤɜɚɧɬɨɜɵɦɢ ɱɢɫɥɚɦɢ
V
, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɤɚɤ [2] 
ɲɟɣɤɚ ɫ ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɟɦ ɝɚɧɬɟɥɟɨɛɪɚɡɧɨɣ ɮɨɪɦɵ ɹɞɪɚ, ɜ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɦ
ɲɟɣɤɚ ɪɜɟɬɫɹ, ɢ ɨɛɪɚɡɭɸɬɫɹ ɩɟɪɜɢɱɧɵɟ ɮɪɚɝɦɟɧɬɵ ɞɟɥɟɧɢɹ (ɪɢɫ. 1).
Ʉɨɧɤɭɪɟɧɰɢɹ ɫɢɥ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɨɝɨ ɧɚɬɹɠɟɧɢɹ, ɭɞɟɪɠɢɜɚɸɳɢɯ ɹɞɪɨ ɨɬ
ɪɚɡɜɚɥɚ, ɢ ɫɢɥ ɤɭɥɨɧɨɜɫɤɨɝɨ ɨɬɬɚɥɤɢɜɚɧɢɹ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɦ
ɞɟɥɢɦɨɫɬɢ Z 2 A , ɡɚɜɢɫɹɳɢɦ ɨɬ ɡɚɪɹɞɚ Z ɢ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɜɟɫɚ A ɞɟɥɹɳɟɝɨɫɹ
ɹɞɪɚ. ɋ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɷɬɨɝɨ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɧɟɫɬɚɛɢɥɶɧɨɫɬɶ ɹɞɪɚ
ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɞɟɥɟɧɢɹ [1].


         Ɋɢɫ. 1. ɉɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɵɟ ɫɬɚɞɢɢ ɞɟɥɟɧɢɹ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɹɞɪɚ

Ɉɫɧɨɜɧɚɹ ɱɚɫɬɶ ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɪɢ ɞɟɥɟɧɢɢ ɚɬɨɦɧɨɝɨ ɹɞɪɚ ɜɵɞɟɥɹɟɬɫɹ ɜ ɮɨɪɦɟ
ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɪɚɡɥɟɬɚɸɳɢɯɫɹ ɨɫɤɨɥɤɨɜ. Ɇɟɧɶɲɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ
ɩɪɢɯɨɞɢɬɫɹ ɧɚ ɞɨɥɸ ɦɝɧɨɜɟɧɧɵɯ ɧɟɣɬɪɨɧɨɜ ɢ J -ɤɜɚɧɬɨɜ.
    ɉɪɨɰɟɫɫ ɞɟɥɟɧɢɹ ɹɞɪɚ ɫɜɹɡɚɧ ɫ ɩɟɪɟɫɬɪɨɣɤɨɣ ɫɨɫɬɨɹɧɢɣ ɜɫɟɯ
ɧɭɤɥɨɧɨɜ ɷɬɨɝɨ ɹɞɪɚ, ɨɩɢɫɵɜɚɟɦɨɣ ɧɚ ɹɡɵɤɟ ɤɨɥɥɟɤɬɢɜɧɵɯ
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɯ ɦɨɞ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɧɭɤɥɨɧɨɜ ɜ ɹɞɪɟ. ȼɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɦɚɥɨɣ
ɫɠɢɦɚɟɦɨɫɬɢ ɹɞɟɪɧɨɝɨ ɜɟɳɟɫɬɜɚ ɤɨɥɥɟɤɬɢɜɧɵɟ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɟ
ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɹɞɪɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɬ ɫɢɥɶɧɵɦ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɹɦ ɮɨɪɦɵ ɹɞɪɚ ɨɬ
ɫɮɟɪɢɱɟɫɤɨɣ ɢ ɨɩɢɫɵɜɚɸɬɫɹ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɜɜɟɞɟɧɢɹ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ EO , ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɳɢɯ ɪɚɞɢɭɫ ɞɟɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɧɨɝɨ ɚɤɫɢɚɥɶɧɨ-
ɫɢɦɦɟɬɪɢɱɧɨɝɨ ɹɞɪɚ:
                            §                             ·
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ɝɞɟ O 2, 3, 4,... – ɤɜɚɞɪɭɩɨɥɶɧɵɟ, ɨɤɬɭɩɨɥɶɧɵɟ ɢ ɝɟɤɫɚɞɟɤɚɩɨɥɶɧɵɟ ɢ ɬ. ɞ.
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ. Ȼɨɥɶɲɢɧɫɬɜɨ ɹɞɟɪ ɫ A t 220 ɞɚɠɟ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɨɤɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɞɟɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɧɵɦɢ, ɚ ɩɚɪɚɦɟɬɪ ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɨɣ
ɤɜɚɞɪɭɩɨɥɶɧɨɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɞɥɹ ɬɚɤɢɯ ɹɞɟɪ E 20 = 0,2 – 0,25. ȼ 1950–
1953 ɝɝ. Ɉ. Ȼɨɪ ɢ Ȼ. Ɇɨɬɬɟɥɶɫɨɧ ɩɨɫɬɪɨɢɥɢ ɨɛɨɛɳɟɧɧɭɸ ɦɨɞɟɥɶ ɹɞɪɚ [2],
ɤɨɬɨɪɚɹ ɨɞɧɨɜɪɟɦɟɧɧɨ ɨɩɢɫɵɜɚɟɬ ɧɭɤɥɨɧɧɵɟ ɢ ɤɨɥɥɟɤɬɢɜɧɵɟ
ɜɪɚɳɚɬɟɥɶɧɵɟ ɢ ɤɨɥɟɛɚɬɟɥɶɧɵɟ ɦɨɞɵ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɚɬɨɦɧɵɯ ɹɞɟɪ. ȼ ɷɬɨɣ
ɦɨɞɟɥɢ ɜ ɩɪɟɞɟɥɟ ɫɢɥɶɧɨɣ ɫɜɹɡɢ, ɤɨɝɞɚ ɹɞɪɨ ɦɨɠɟɬ ɢɦɟɬɶ ɨɬɥɢɱɧɵɟ ɨɬ ɧɭɥɹ
ɫɬɚɬɢɱɟɫɤɢɟ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ, ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ ɰɟɧɬɪɚ ɦɚɫɫ (ɫ. ɰ. ɦ.) ɨɛɨɥɨɱɟɱɧɚɹ
ɜɨɥɧɨɜɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ

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