Осколки деления ядра

Продукты деления урана, как правило, образуют цепочки радиоактивных превращений. Два осколка деления ядра урана [c.94]

Осколки деления ядра обладают большой кинетической энергией. Энергия, освобождающаяся в одном акте деления ядра распределяется между продуктами деления примерно так [c.308]

Рис. 10.6. Распределение осколков деления ядра изотопа урана 62 по массовым числам Л По вертикальной оси отложена вероятность w появления осколков.

Рис. 116. Зависимость относительного выхода осколков деления ядра и урана и от их массовых чисел при возбуждении урана тепловыми нейтронами.

Рис. 3. Спектр масс осколков деления ядра при за-

Ядра атомов урана обладают способностью самопроизвольно делиться. Осколки деления разлетаются с огромной скоростью (2- Ю" км/с). За счет преобразования кинетической энергии этих частиц в тепловую в твэлах выделяется большое количество теплоты. Преодолеть металлический кожух твэла способны только нейтроны. Попадая в соседние твэлы, они вызывают деление ядер в них и создают цепную ядерную реакцию. [c.190]

Впервые предположение о возможности осуществления цепных ядерных реакций высказал Ф. Жолио-Кюри в 1934 г. Он же в 1939 г. вместе с X. X а л б а-н о м и л. к о ц а р с к и экспериментально обнаружил, что при делении ядра урана, кроме осколков-ядер, вылетают также [c.330]

Энергетическая нестабильность по отношению к делению ядра на две (или более) части проявляется в превращении ядра с испусканием а-частицы, а также в превраш,ении, приводящем к делению ядра на два почти одинаковых по массе осколка-ядра. [c.99]

Условие возможности спонтанного деления ядра на два осколка с массовыми числами и выразится неравенством [c.100]

Отсюда следует, что тяжелые ядра неустойчивы не только по отношению к испусканию а-ча стиц, но и по отношению к разделению их на две примерно равные части (осколки деления). [c.39]

Подавляющая часть энергии деления должна освобождаться в форме кинетической энергии осколков деления Q/. Этот вывод следует из того, что осколки, образовавшиеся в результате разделения ядра на две части, неизбежно должны разлететься под действием больших кулоновских сил отталкивания своих зарядов. Величина кулоновской энергии двух осколков, находящихся на расстоянии б, равна [c.359]

Если условие (42.2) выполнено, то величина Qf будет совпадать с энергией реакции Q, которая по определению равна разности масс исходного (делящегося) ядра и ядер продуктов (осколков деления), т. е. [c.364]

Деление ядра может происходить многими путями. Всего при делении образуется около 80 различных радиоактивных ядер-осколков, которые в процессе р-распада преобразуются в другие ядра — продукты деления. [c.388]

Рассмотрим для примера деление ядра 92U , образующегося при захвате нейтрона ядром 92U , на легкий (Ад, 2д) и тяжелый (Лт, Zt) осколки [c.401]

Делением называется реакция расщепления атомного ядра (обычно тяжелого) на две (иногда на три) примерно равные по массе части (осколки деления). Тяжелые ядра (Z>90) делятся как после предварительного слабого возбуждения атомного ядра, например в результате облучения его нейтронами с энергией Тп 1 Мэе, а для некоторых ядер даже тепловыми нейтро-на ли (вынужденное деление), так и без предварительного возбуждения, т. е. самопроизвольно (спонтанное деление). [c.410]

В процессе деления ядра освобождается энергия Q — 200 Мэе, значительную часть которой ( 170 Мэе) уносят осколки в форме кинетической энергии. Осколки, образующиеся при делении, сильно перегружены нейтронами, вследствие чего они дают начало р -радиоактивным цепочкам из продуктов деления, а также испускают мгновенные (2—3 на один акт деления 92U) и запаздывающие (1 % мгновенных) нейтроны. В процессе Р -распада осколков освобождается - О Мэе энергии, нейтроны деления уносят Мэе (средняя энергия нейтронов деления 2 Мэе), Мэе энергии уносят мгновенные Y-кванты, испусканием которых сопровождается деление. [c.411]

В настоящее время пока еще не известен способ получения мощных потоков нейтрино, однако в пятидесятые годы в связи с развитием реакторостроения в распоряжении физиков появились мощные источники антинейтрино. Известно, что осколки деления тяжелых ядер перегружены нейтронами, и следовательно, испытывают р -распад, который сопровождается испусканием антинейтрино. На каждый акт деления испускается 5—6 антинейтрино, так как образующиеся после р -распада осколков новые ядра также оказываются р -радиоактивными до тех пор, пока обе цепочки не закончатся стабильными ядрами (см. т. I, 47, п. 1). В связи с этим с помощью ядерных реакторов большой мощности можно получать весьма интенсивные потоки антинейтрино. [c.241]

Рассмотрим теперь подробнее процесс деления ядра, который схематически изображен на рис. 10.4. Различные стадии деформации ядра характеризуются различными значениями параметра деформации а. Для невозбужденного (сферического) ядра а = 0. Для слабо деформированного ядра параметр а совпадает с расстоянием между фокусами эллипсоида. При возрастании деформации а приобретает смысл расстояния между центрами будущих осколков. [c.539]

Ядро чаще всего делится на два осколка. Отношение масс осколков может быть различным. Интересно, что при делении тепловыми нейтронами осколки равных или близких друг к другу масс почти не наблюдаются (менее 1%). Наиболее вероятно деление на осколки, один из которых примерно в полтора раза тяжелее другого (рис. 10.6). Считается, что эта асимметрия осколков деления объясняется влиянием ядерных нейтронных оболочек (гл. III, 4), т. е. что ядру энергетически выгоднее делиться так, чтобы число нейтронов в осколке было близко к одному из магических чисел 50 и 82. [c.542]

Рис. 15. Схема развития цепной реакции в уране. Возбуждающий нейтрон (крайний слева) вызывает деление ядра урана U, которое раскалывается на два ядра-осколка F, Эти осколки, в свою очередь, излучают нейтроны п, которые являются 2-м поколением удвоения , и так данный процесс продолжается дальше

Мы не будем приводить здесь все схемы радиоактивного распада, которые возникают при делении ядра урана, поскольку благодаря множеству различных модификаций процесса расщепления количество вариантов распада достигает 60. Типичным же примером бета-распада ксенона-140 (осколка-ядра от деления урана) является цепь [c.55]

Обычно ядро-осколок, образующееся в начале деления ядра, не только обладает избытком нейтронов, но и оказывается сильно деформированным. Его потенциальная энергия, вызванная этой деформацией, позволяет ядру стряхнуть один или больше нейтронов (это и есть мгновенные нейтроны) за время 10- с, то есть за время, в течение которого собственно и происходит расщепление ядра. Например, ядро ксенона-140, возглавляющее приведенную выше цепочку бета-распада, может само образоваться из осколка (ядра ксенона-141) [c.55]

Осколки деления ядра 96 Остаточное тепловыделение в активной зоне 87, 94 С вал обедненного урана 244 Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) 90, 120, 337, 340—343 Отходы радиоактивные 337, 368 ОЭСР 14 [c.475]

В декабре 1938 г. и январе 1939 г. О. Ган и Ф. Штрасман открыли реакцию деления ядер урана под действием нейтронов на два ядра-осколка средней массы. В 1939 г. Ф. Жолио-Кюри, Э. Ферми и другие установили, что в одном акте деления ядра урана число испускаемых нейтронов составляет в среднем 2—3. В том же году Л. Мейтнер, О. Фриш, Ф. Жолио-Кюри установили факт, что при захвате медленных нейтронов ураном последний испускает ядра-осколки деления с общей кинетической энергией около 200 Мэе. Все это создало возможность осуществления цепной ядерной реакции. В 1939 г. Я. И. Френкель и независимо И. Бор и Дж. Уйлер создают теорию деления атомного ядра-капли. В 1940 г. Г. И. Флеров и К- А. Петржак открыли явление спонтанного деления ядер урана, протекающее с полупериодом lQi лет. [c.12]

Атомные ядра, для которых не выполняются условия (III.23), (III.26), (III.28), являются стабильными по отношению к р-распаду. Такие ядра на плоскости N, Z занимают неширокукз дорожку. Линии, отделяющие область р-устойчивых ядер от области Р-не-устойчивых ядер, называются кривыми Р-стабильности (см. 23). Известны следующие виды ядерных превращений ядерные превращения с испусканием а-частицы ядерные превращения, приводящие к делению ядра на два осколка [c.102]

Под действием медленных (тепловых) нейтронов некоторые тяжелые ядра испытывают процесс деления на осколки. Деление ядер урана вызывается только нейтронами с энергией более 1 Мэе. При этом, так же как и при делении ядер под действием тепловых нейтронов, выбрасывается несколько нейтронов, которые могут быть использованы для поддержания цепной реакции. Процессы деления ядер будут рассмотрены в главе VIII. Здесь же отметим, что при уменьшении энергии нале-таюш,его нейтрона от 1 Мэе и ниже в эс ективном сечении поглощения нейтрона ядром выявляется ряд острых максимумов-резонансов. [c.282]

Процесс деления атомных ядер представляет собой расщепление ядра на два (редко на три) осколка, происходящее самопроизвольно или под действием бомбардирующих частиц. Масса и атомный номер каждого осколка составляют примерно только половину массы и атомного номера исходного ядра. Деление на три осколка (имеются три варианта) наблюдается с вероятностью в 300 и в миллион раз меньшей вероятности деления на два осколка. Деление ядер урана под действием нейтронов было открыто в 1938—1939 гг. О. Ганом и Ф. Штрассманом. Спонтанное деление ядер урана было открыто советскими физиками Г. Н. Флеровым и К- А. Петржаком в 1940 г. [c.292]

О. Фриш и Л. Мейтнер, делая заключение о делении ядра, использовали аналогию ядра с жидкой каплей. Ядра-осколки, возникающие в результате деления, имеют меньшее отношение числа [c.293]

В проведенном расчете из всех взаимодействий осколков ядра, возникаюпщх в процессе деления, мы учитываем только кулонов-ское отталкивание. Однако в действительности может о]<азаться, что в процессе деления ядро должно пройти через промежуточные состояния, которым соответствует энергия, превышающая энергию [c.296]

Открытие нейтрона и изучение его взаимодействия с веществом привело к одному из величайших достижений ядерной физики. В 1939 г. Ган и Штрассман обнаружили, что при облучении урана нейтронами его ядро делится на две примерно равные по массе части (осколки деления). В дальнейшем было показано, что процесс деления сопровождается испусканием вторичных нейтронов и освобождением большого количества энергии. Вторичные нейтроны в принципе могут быть использованы для повторения процесса деления на новых ядрах урана с испусканием новых нейтронов и т. д., благодаря чему созда ется возможность получить цепную реакцию, сопровождающуюся выделением огромного количества энергии. [c.21]

Объяснили этот удивительный результат Фриш и Мейтнер, которые высказали гипотезу о неустойчивости тяжелых ядер по отношению к изменению их формы, вследствие чего возбужденное при захвате нейтрона тяжелое ядро урана может разделиться на две примерно равные части (осколки деления), между которыми распределяются нуклоны исходного ядра [c.359]

В 42 было показано, что путем туннельного перехода может происходить самопроизвольное деление ядра без предварительного возбуждения. Этот процесс, называемый спонтанным делением, подобен процессу а-расиада. Осколки деления просачиваются через потенциальный барьер, образующийся при первоначальной деформации делящегося ядра (см. рис. 150). [c.396]

Деление атомного ядра — это процесс распада на два (реже три и четыре) сравнимых по массе ядра — осколка деления. Впервые деление ядер наблюдалось при облучении ядер урана нейтронами [1], затем было обнаружено спонтанное деление ядер урана [2]. Для ядер с массовым числом Л >100 реакция деления экзо-термична, поскольку энергия связи, приходящаяся на один нуклон, в ядрах-осколках больше, чем в делящемся ядре. Освобождаемая при делении ядер энергия выделяется в виде кинетической энергии осколков, энергии, которая уносится нейтронами, у-квантами, р-частицами и антинейтрино, сопровождающими процесс деления ядер. [c.1087]

Независимым выходом на.зывают непосредственный выход осколков при делении ядра. Полный выход (рис. 40.6) складывается из независимого выхода и той доли, которая образуется в результате цепочки р-рас-падов. [c.1094]

Р-распад, каждый акт которого превращает нейтрон в протон. И действительно, осколки деления являются интенсивнейшими Р-излучателями. Бета-распады часто сопровождаются -перехо-дами. Кроме того, около десяти у-квантов испускается во время самого акта деления. Поэтому ядерные реакторы являются мощными источниками р- и у-излучений. Во-вторых, перегруженность нейтронами может быть столь сильной, что во время деления или сразу же после него (обычно не позднее, чем через 5-10 с) испускаются нейтроны. Например, при каждом акте деления изотопа урана 82 - вылетает в среднем 2,5 нейтрона с энергиями от нуля до нескольких МэВ. Этот процесс приводит к размножению нейтронов. Существование процесса размножения делает возможным осуществление цепной реакции деления (см. гл. XI, 2). Небольшое количество нейтронов вылетает не в момент акта деления, а несколько позже. Эти нейтроны называются запаздывающими. Время запаздывания может доходить до нескольких минут. Происхождение запаздывающих нейтронов таково после одного или нескольких последовательных (3-распадов (на которые и уходит время запаздывания) ядро становится нестабильным по отношению к вылету нейтрона. Такое ядро мгновенно, т. е. за время порядка времени пролета, испускает нейтрон, Наличие запаздывающих нейтронов, несмотря на их ничтожное количество, важно для стабильности работы ядерных реакторов (см. гл. XI, 3). [c.542]

Зная величину энергии связи ядер, являющихся начальным и конечным продуктами реакции деления, можно подсчитать примерное количество выделяемой энергии в этом процессе. Ранее мы проделали расчет выделяемой энергии при делении ядра дейтерия. Он является наиболее простым примером подобных расчетов, поскольку протон и нейтрон, будучи самостоятельными частицами, не имеют собственной энергии связи. Для оценки энергии, выделяемой при делении большого ядра на два меньших, можно использовать зависимость В от А (см. рис. 7). Предположим, что ядро с Л = 236 (например, уран-236) делится на два одинаковых ядра с А = 118. Из рис. 7 получаем, что В равно примерно 7,5 МэВ при А — 236 и около 8,3 МэВ при Л = 118. Следовательно, общая энергия свяэв ядра урана-236 составляет 7,5 X 236 = 1770 МэВ, а полная энергия связи каждого из ядер-осколков составляет 8,3 X X 118 = 979,4 МэВ. Разница между суммарной энергией связи ядер-осколков и энергией связи ядра урана-236, приблизительно равная 189 МэВ, и есть искомая энергия, выделяющаяся при делениг данного ядра (она примерно в 100 раз больше энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде ядра). Таким образом, деление ядра является источником огромной энергии. Например, в результате деления всех ядер в одном грамме урана, где содержится 2,6-10 атомов, выделится 2,3-10 кВт-ч энергии, или около одного мегаватт X дня. Этого количества энергии достаточно для того, чтобы миллион ламп мощностью в один киловатт горели в течение целого дня. [c.42]

Как уже указывалось, испускание нейтронов — не единственный путь превращения осколков деления в устойчивые ядра, но именно этот процесс — испускание нейтронов — имеет решающее значение для поддержа- [c.49]

Величину АК=К—1 называют реактивностью реактора. Если /С>1, то реактивность положительна и мощность реактора увеличивается, если К<1, то реактивность отрицательна и мощность уменьшается. Если реактивность постоянная, то относительный прирост мощности АЛ//(Л/Дт) за некоторое время Дт не зависит от времени. Величину Т= ДЛ / (Л/Дт)] , обратную относительной скорости приращения мощности, называют периодом реактора. Период численно равен времени, за которое нейтронный поток в реакторе (при постоянной относительной скорости) увеличивается в е=2,718... раз. Значение периода зависит от внесенной реактивности. При этом существенную роль играют так называемые запаздывающие нейтроны, что было отмечено еще в 1940 г. выдающимися советскими учеными Я. Б. Зельдовичем и Ю. Б. Харитоном. При делении ядра непосредственно выделяются не все нейтроны небольшая их часть (0,7% для 0,4% для 239ри) выделяется при радиоактивных превращениях осколков разделившегося ядра. Долю запаздывающих нейтронов обозначают р. Наличие запаздывающих нейтронов приводит к тому, что при внесении относительно небольшой положительной реактивности (Д/С СР) относительная скорость прироста мощности мала (период велик) и реактором легко можно управлять. При внесении больших реактивностей Д/С>Р относительные скорости велики (период мал). В табл. 11.1 приведены значения периода при различных значениях ДК/р (для реактора типа ВВЭР). [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...