Деление ядер вероятность

Известно, что при прохождении нейтронов через любое вещество они вступают в различные взаимодействия (поглощаются или рассеиваются ядрами, или вызывают деление ядер). Вероятность столкновения нейтронов с ядрами характеризуется понятием о поперечном сечении ядра. Ядро представляет собой некоторую площадку относительно проходящего нейтрона, называемую поперечным сечением, последнее выражают в барнах (1 барн равен 10 см ). В зависимости от вида взаимодействия нейтронов с ядрами различают полное сечение, сечение поглощения, сечение рассеяния и сечение деления. Ядерные свойства керамики из окиси бериллия и керамики из других окислов приведены в табл.78. [c.306]

Кроме того, вероятности радиационных переходов, вопросы динамики деления ядер и др. также не находят объяснения в рамках модели оболочек. [c.193]

Изучение спонтанного деления ядер трансурановых элементов позволило обнаружить новый класс изомеров — делящиеся изомеры (Дубна, 1962). В отличие от обычных изомеров, рассмотренных в гл. VI, 6, делящиеся изомеры а) обладают значительной энергией возбуждения, равной примерно 3 МэВ б) имеют небольшой (не более нескольких единиц) спин в) характеризуются аномально большими вероятностями спонтанного деления. [c.543]

Все не так просто много факторов влияет на число нейтронов, вызывающих деление, а также на значение их энергии. Из рис. 7.2, например, следует, что существует большая вероятность, что быстрые нейтроны вызовут деление ядер В то же время при делении ядер быстрыми нейтронами выделяются дополнительные нейтроны, так что результатом является увеличение количества быстрых нейтронов. Для того, чтобы процесс деления стал [c.163]

Упругое рассеяние нейтронов (п, п ) происходит на всех ядрах и при любых энергиях с заметной вероятностью. При ниже энергии первого возбуждённого уровня ядра-мишени возможны также неупругие экзо-термич. ядерные реакции радиац. захват нейтрона (п, у), реакции с вылетом протонов (п, р) и а-частиц (п, а), деление ядер (п, / . [c.276]

Если неупругое рассеяние мало, то для протекания цепной реакции необходимо, чтобы v было больше единицы. Это же условие должно выполняться также и в том случае, когда неупругое рассеяние нейтронов не мало, но неупруго рассеянные нейтроны способны вызывать деление ядер. Для возможности деления кинетическая энергия почти всех неупруго рассеянных нейтронов должна превосходить разность между критической энергией деления Ef и энергией связи нейтрона , так как только в этом случае вероятность деления под действием неупруго рассеянных нейтронов будет достаточно большой (вблизи порога деления сечение деления стремится к нулю, см. 35). [c.328]

Это выражение приводит к такому же результату, что и формула (36.5) а именно, что в тепловой области вероятность деления ядер сравнима с вероятностью радиационного захвата нейтронов ядрами [c.333]

Можно продолжить обобщение, чтобы включить химические реакции, в которых молекулы диссоциируют и атомы перегруппировываются, или ядерные реакции, в которых происходит деление ядер с испусканием и поглощением нейтронов. Аналогичные подходы применимы к явлениям ионизации и процессам эмиссии и адсорбции излучения. В этом случае необходимы добавочные члены в /-м уравнении (по одному для каждой реакции, в которую вступает /-й сорт частиц) величина, представляющая собой обобщение Wij, является плотностью вероятности того, что имеет место реакция, порождающая или уничтожающая частицу /-Г0 сорта. [c.80]

Хотя расщепление тяжелых ядер и было уподоблено разделению капли жидкости, возникновение быстрых нейтронов деления не может быть уподоблено образованию мельчайших капелек, часто сопровождающему, как можно видеть на моментальных фотографиях, разрыв капли жидкости. Эти нейтроны образуются, повидимому, не в момент самого расщепления ядра, а испускаются сильно возбужденными осколками деления сразу же после того, как произойдет расщепление. Из предыдущего ясно, что энергия связи нейтрона в осколках деления гораздо меньше, чем средняя энергия связи на частицу. Поскольку в каждом осколке деления обычно содержится энергия возбуждения, превышающая энергию связи нейтрона, то испускание нейтронов осколками деления весьма вероятно. В действительности, каждым осколком деления испускается в среднем немногим более одного нейтрона (число нейтронов, приходящееся на один акт деления, составляет от 2 до 3). [c.75]

При захвате ядром нейтрона с энергией 0,1—0,4 МэВ количество образующихся вторичных нейтронов, способных вызвать новое деление ядер, в 1,5 раза больше, чем при = 0,025 эВ. Эти избыточные нейтроны и расходуются в реакции (9-5). Однако при высоких энергиях вероятность реакции (9-1) снижается, а без протекания этой реакции невозможно превращение (9-5), так как ме будет источника нейтронов. [c.145]

Каждый канал деления обладает определенной вероятностью своего открытия (своей реализации). На рис. 11.6 приведены относительные вероятности (в процентах по отношению к общему числу делений) образования различных фрагментов в зависимости от их массовых чисел для случая вынужденного деления ядер урана [c.278]

СПОНТАННОЕ ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР, самопроизвольное деление тяжёлых ядер. Впервые обнаружено у ядер урана Г. Н. Флёровым и К. А. Петр-жаком в 1940. С. д. я.— разновидность радиоактивного распада ядер (см. Радиоактивность). С. д. я. подобно альфа-распаду происходит путём туннельного перехода (см. Туннельный эффект). Как и во всяком туннельном переходе вероятность С. д. я. очень сильно (экспоненциально) зависит от высоты барьера деления (см. Деление атомного ядра). Для изотопов и и соседних с ним элементов высота барьера деления МэВ. При небольших (-- 1 МэВ) вариациях высоты барьера период ТС. д. я. изменяется в 10 раз. На рис. даны [c.716]

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]

Выше мы рассматривали спонтанное и вынужденное деление ядер на две части как наиболее вероятное деление. При оценке некоторых количественных соотношений (VIИ.4) для простоты расчетов мы принимали деление симметричным (fe = /а)- В действительности при спонтанном делении, а также при делении, вызванном тепловыми нейтронами и нейтронами с энергией в несколько мегаэлектрон-вольт, обычно образуются асимметричные осколки с массами в отношении 3 2. Неодинаковой оказывается и энергия осколков более легкий осколок приобретает большую энергию. Обозначим через Su < 2, М- , М , и соответственно энергии, массы и скорости осколков. Используя закон сохранения импульса, [c.306]

Рис. 1. Зависимость вероятно-сти вынужденного деления ядер оЛ иод действием дейтронов Р = =a(d, p/)/a(d, р) от энергии БозОуждення делящегося ядра o(d, р/) - сечение деления, o(d, р) — полное сечение. j

Спектрометрия тяжёлых ядер и осколков деления ядер имеет ту особенность, что в этом случае высока уд. ионизация. Это приводит к более медленному разделению положит, и отрицал, зарядов и, следовательно к большой вероятности рекомбинации зарядов на пути частицы, из-за чего возникает ошибка в определении энергии. Степень рекомбинации существенно зависит от ориентации траектории (трека) относительно элек-трич, поля Е. Ошибка меньше для трека, расположенного перпендикулярно силовым линиям электрнч. поля. Для уменьшения эффекта рекомбинации необходимо увеличивать напряжение V на П. д. При спектрометрии тяжёлых ядер и осколков деления важно также иметь мин. толщину входного окна. [c.50]

Здесь V — ср. кол-во вторичных нейтронов, приходящихся на один акт деления ядра Ри (усреднённое по всея 4 его изотопам со статистич. весом, пропорцно-на.тьным вероятности их деления) а — отношение сечения радиац. захвата нейтрона к сечению деления Ри (с тем же усреднением) Яд — ср. кол-во вторичных нейтронов на 1 акт деления ядра и е — доля актов деления ядер на один акт деления Ри 6 — потери ней- тронов в результате захвата в неделящихся материалах и утечки наружу на один акт деления Ри. Существуют и др. способы определения К, относящиеся только к зврц д по-разному учитывающие взаимодействие нейтронов с материалами. [c.298]

Типичиыми каналами (модами) распада, определяющими времена жи.зни ядер, являются бста-распад, электронный захват, альфа-распад и спотанное деление ядер. Для тяжёлых ядер с Z> 102 наиб, вероятны а-распад и спонтанное деление (открыто Г. Н. Флёровым и К. А, Петржаком в 1940) [4]. Последнее играет определяющую роль, т. к. именно этот тип распада рассматривается как гл. фактор, лимитирующий возможное число элементов. [c.158]

Рис. 1. Относительная вероятность образования лёгкой мряженной частицы при спонтанном делении ядер "Ри, Ри,

При Т. д. я. образуется широкий спектр по массе и заряду лёгких частиц—от ядер водорода до ядер кислорода, а иногда и более тяжёлых частиц (рис. 2). Массовое и зарядовое распределения лёгких частиц примерно одинаковы при Т. д. я. трансурановых. эле.меитов. но с увеличением Z /A (параметр делимости) делящегося ядра относит, вероятность образования более массивных частиц возрастает. Т. д. я. является осн. источником образования трити.ч в ядерных реакторах. При делении ядер под действием тепловых нейтронов одно ядро образуется примерно на 10 актов деления. Вероятность образования зеркального ядра Не на неск. порядков ниже и находится на уровне возможности эксперим. обнаружения. [c.169]

Реакции под действием у-квантов. Осн. источник у-кван-тов—тормозное излучение, имеющее непрерывный спектр. При энергиях у-квантов 10 МэВ энергетич. зависимость сечения их поглощения ядро.м характеризуется широким максимумом (см. [игаптские резонансы). При больших энергиях идут процессы выбивания нуклонов из ядра, напр, (у, п), фрагментация нуклонов в ядре и фоторождение пионов (у, J ). В делящихся ядрах с большой вероятностью идёт реакция фотоделения (у, О- В области энергий у-квантов, больших неск. десятков МэВ, фотоделение ядер становится возможным практически для всех элементов. Фото деление ядер в области промежуточных энергий ( 100 МэВ) практически всегда сопровождается вылетом достаточно большого числа нейтронов и лёгких ядерных фрагментов. [c.669]

Р1ейтроны, образующиеся при делении ядер, подразделяются на мгновенные и запая-дываюи ие. Мгновенные нейтроны вылетают из осколков деления в промежуток времени около 10 с и составляют более 99 % общего числа нейтронов. Наиболее вероятная энергия нейтронов деления 0,7 МэВ средняя — 2 МэВ. [c.236]

В дальнейших расчетах, относящихся к реакторам на тепловых нейтронах, будем принимать fe=l,05 и В=а/1,05. Из формулы (4.1) видно, что чем больше удельная энерговыработка или глубина выгорания, тем больше будет расходоваться делящихся ядер в каждой тонне работающего в реакторе топлива. Однако глубина выгорания не полностью определяет расход делящихся нуклидов в активной зоне реактора. Наряду с делением ядер здесь происходят реакции радиационного захвата нейтронов и превращения нуклидов в неделящнеся. Для вероятность захвата теплового нейтрона ядром без деления составляет 0,15, т. е. на каждые [c.97]

Кроме указанных механизмов возбуждения ядер, которые приводят к делению, возможен процесс деления ядер без каких-либо видимых внешних воздействий иа ядро. Такой процесс называется спонтанным делением. Вероятность спонтанного деления несоизмеримо меньше кероятности распада тех же ядер, находящихся в возбужденном состоянии. Например, константа распада (f/Zft) для спонтанного деления приблизительно [c.930]

Образующиеся при распаде ядра осколки в большинстве случаев имеют разные массы, например при делении ядер Урана масса легкого осколка 90—100 а. е. м., а тяжелого 130—140 а. е. м. Скорости осколков 10 см1сек. Импульсы осколков равны и противоположны по знаку. Скорость осколков достигает 90% конечного значения уже при расстоянии между ними 10 i см, т. е. когда они еще находятся внутри иаииизшей электронной оболочки атома. Осколки деления первоначально находятся в возбужденных состояниях. Их суммарная энергия возбуждения 20 Мэе. Возбужденные осколки деления ведут себя так же, как и другие возбужденные ядра они распадаются с испусканием частиц и -у-кваитов. Поскольку осколки имеют большие заряды и переобога-щены нейтронами, то испускание нейтронов наиболее вероятно. Время жизни осколков по отношению к испусканию нейтронов 10 1 сек. Этн нейтроны, испускаемые при делении ядер возбужденными осколками, называются мгновенными нейтронами деления . Средняя энергия возбуждения осколка после испускания нейтронов равна половине энергии связи нейтрона и равна для обоих осколков 6—7 Мэе. Эта энергия излучается в виде у-квантов за время, характерное для испускания у-квантов, т. е. около 10 сек. [c.930]

Существует немало излучателей с подобными энергетическими характеристиками, но одна особенность плутония-238 делает этот изотоп незаменимым. Обычно альфа-распад сопровождается сильным гамма-излучением, проникающим через большие толщи вещества, зврц — ключение. Энергия гамма-квантов, сопровождающих распад его ядер, невелика, защититься от нее несложно излучение поглощается тонкостенным контейнером. Мала и вероятность самопроизвольного деления ядер этого изотопа. Поэтому он нашел применение не только в источниках тока, но и в медицине. Батарейки с плутонием-238 служат источником энергии в специальных стимуляторах сердечной деятельности. Создан проект искусственного сердца с изотопным источником. На все эти нужды в ближайшие три-четыре года потребуется несколько тонн легкого плутония. [c.134]

В качестве теплоносителя в реакторе на тепловых нейтронах используется вода. В активной зоне она играет двоякую роль для нейтронов с одной стороны, является за 1едлителем нейтронов, попадающих в нее из топлива, с другой стороны, довольно сильно поглощает тепловые нейтроны, выводя их из участия в цепной реакции деления. От того, какой вклад воды больше — замедляющий или поглощающий — в балансе тепловых нейтронов в активной зоне, зависит уменьшение или увеличение реактивности в реакторе прн удаленц воды из активной зоны. Вероятность деления ядер урана-235 при взаимодействии с тепловыми нейтронами, имеющими скорости около 2200 м/с И энергию около 0,025 эВ, примерно в 400 раз больше, чем при взаимодействии с нейтронами деления, имеющими энергию в несколько мегаэлектрон-вольт, соответствующую скорости в несколько тысяч километров в секунду. Поэтому реактор, работающий на тепловых нейтронах, не может работать без замедлителя. [c.374]

Ценные сведения о вероятности деления ядер в области энергий возбуждения, меньших эпергии связи нейтрона, получаются при изучении реакции деления дейтронами с вылетом протона ((1, р/). В этом случае протоп уносит часть энергии составного ядра, что эффективно соответствует захвату нейтронов с от-риг ,ат. энергией н поэтому может наблюдаться порог деления ядер теггловыми нейтронами. На рис. 3 дана вероятность деления измеренная с помощью ре- [c.568]

Одним из центральных событий в истории советского атомного проекта в 1942 году были предложения, выдвинутые Г.Н. Флеровым в письме И.В. К фчатову в марте-июне 1942 года. В этих предложениях был сделан вывод об осуществимости цепной реакции деления на быстрых нейтронах для и-235 и Ра-231. Вероятное количество вторичных нейтронов при делении ядер этих изотопов быстрыми нейтронами было оценено в у 2-3 вероятное эффективное сечение деления ядер этих изотопов для быстрых нейтронов оценивалось в ст/ 3 барн. Вероятное значение критической массы для и-235 и Ра-231 оценивалось в пределах 0,5-10 кг. [c.41]

По всей вероятности, сильное уменьшение высоты барьера, препятствующего делению ядер, не позволяет получать сверхтяжелые ядра с 7 = ПО и более. При рассеянии ядер со средними значениями масс (например, Аг, Са, Т1, Сг, Ре) на свинце и висмуте образуются тяжелые ядра с очень малыми энергиями возбуждения, намного меньшими, чем в случае рассеяния их на актиноидах, имеющих большую массу. Это позволяет достичь значения Е = 106, при котором высота потенциального барьера деления составляет 1,5— 2,5 МэВ. Таким способом были получены ядра 107 и 109 на ускорителе тяжелых ионов Унилак в Дармштадте. Эти четночетные ядра являются источниками а-частиц. Сравнительно недавно было синтезировано ядро 108 также на ускорителе Унилак. В качестве бомбардирующих частиц использовались ядра железа Ре, а в качестве мишени — ядра свинца РЬ. В результате соударений вначале образовывались ядра 108, которые спустя 10 с охлаждались , испуская нейтрон, и превращались в ядра элемента 108 со средним временем жизни около 2,4 мс. [c.177]

Замечание До сих пор мы считали, что ядро делится на два осколка. Однако ничто не запрещает образования более чем двух осколков деления. В некоторых случаях при делении ядра образуется два тяжелых осколка и одна а-частица (ядро гелия), обладающая высокой энергией (от 10 до 40 МэВ). Было установлено, что эта частица испускается прямо из делящегося ядра и является равноправным фрагментом деления точно так же, как и два других тяжелых осколка. Она испускается нз перетяжки между двумя тяжелыми осколками, образующейся в момент деления ядра (см рис. 115) В случае деления ядер урана вероятность таких процессов с образованием трех фрагментов в конечном состоянии примерно в 300—400 раз меньше, чем обычных процессов деления, в которых образуются только два осколка в конечном состоянии. Возможны также трехосколочные процессы деления с приблизительно одинаковыми массами всех трех осколков. Вероятность таких процессов примерно в 5000 раз меньше вероятности процессов деления по обычному двухчастичному каналу. Если энергия возбуждения начального ядра достаточно велика, то возможны также процессы деления с образованием четырех осколков. [c.277]

В связи с этим возникает необходимость поместить в пространство между блоками поглотитель тепловых нейтронов. В дальнейшем мы будем считать, что в БРБН попадают только либо быстрые нейтроны (нейтроны деления), либо DT-нейтроны. При этом для обоих блоков будем предполагать, что судьба влетающих нейтронов полностью совпадает с судьбой нейтронов, возникающих внутри блоков вследствие деления ядер. Обозначим через вероятность того, что влетевший в БРБН нейтрон или возникший в нём вследствие деления ядра, вызовет деление, а через — вероятность покинуть блок через его внешнюю поверхность. Будем считать, что размер ИН мал, так что нейтроны, покидающие БРБН через его внутреннюю поверхность, возвращаются обратно. [c.183]

Здесь V — ср. число нейтронов, возникающих при делении (табл. 1) г увеличение числа нейтронов за счёт деления ядер (гл. обр. ядер И) быстрыми не11тронами (1—8 0,05) ср— вероятность того, что нейтрон не за-хватится ядром в процессе за- [c.920]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...