Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 131 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

131
ряд других законов сохранения, специфических для ядерной физики и
физики элементарных частиц.
Ядерные реакции могут протекать при бомбардировке атомов бы-
стрыми заряженными частицами (протоны, нейтроны, α-частицы, ио-
ны). Первая реакция такого рода была осуществлена с помощью прото-
нов большой энергии, полученных на ускорителе, в 1932 году
7 1 4 4
3 1 2 2
Li H He He
+ → +
.
Однако наиболее интересными для практического использования
являются реакции, протекающие при взаимодействии ядер с нейтрона-
ми. Так как нейтроны лишены заряда, они беспрепятственно могут про-
никать в атомные ядра и вызывать их превращения. Выдающийся
итальянский физик Э. Ферми первым начал изучать реакции, вызывае-
мые нейтронами. Он обнаружил, что ядерные превращения вызываются
не только быстрыми, но и медленными нейтронами, движущимися с те-
пловыми скоростями.
Ядерные реакции сопровождаются энергетическими превраще-
ниями. Энергетическим
выходом ядерной реакции называется вели-
чина
Q
= (
M
A
+
M
B
–
M
C
–
M
D
)
·
c
2
=
∆
M
·
c
2
(128),
где M
A
и M
B
– массы исходных продуктов, M
C
и M
D
– массы конечных
продуктов реакции. Величина ∆M называется дефектом масс. Ядерные
реакции могут протекать с выделением (Q > 0; экзотермические
реак-
ции) или с поглощением энергии (Q < 0; эндотермические реакции).
Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных про-
дуктов должна превышать величину |Q|, которая называется порогом
реакции.
Для того чтобы ядерная реакция имела положительный энергети-
ческий выход, удельная энергия связи нуклонов в ядрах исходных про-
дуктов должна быть меньше удельной энергии связи нуклонов в ядрах
конечных продуктов. Это означает, что величина ∆M должна быть по-
ложительной.
Возможны два принципиально различных способа освобождения
ядерной энергии.
1. Деление тяжелых ядер. В отличие от радиоактивного распада
ядер, сопровождающегося испусканием α- или β-частиц, реакции
деле-
ния – это процесс, при котором нестабильное ядро делится на два
крупных фрагмента сравнимых масс.
В 1939 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом бы-
ло открыто деление ядер урана. Продолжая исследования, начатые
Ферми, они установили, что при бомбардировке урана нейтронами воз-

Страницы