Ферми ядерная

Если движение нуклонов в ядре имеет хаотический характер и можно воспользоваться статистическим методом рассмотрения, то ядро можно уподобить разреженному ферми-газу, находящемуся в замкнутом объеме. В этом случае мы будем иметь газовую модель ядра. Наоборот, если нуклоны ядра совершают упорядоченные дни жения, то ядро уподобляется планетной системе или атомной си стеме с почти независимым орбитальным движением электронов По определенному закону нуклоны ядра группируются в оболочки В этом случае мы будем иметь дело с моделью ядерных оболочек [c.178]

При этом в одном и том же состоянии (на одном энергетическом уровне) может находиться не более двух протонов, различающихся лишь направлением спина. Это же относится и к нейтронам. Протоны и нейтроны в ядре обладают своим собственным набором воз-можны.ч состояний. Такая система микрочастиц, подчиняющаяся принципу Паули и полностью заполняющая все низшие энергетические уровни, называется вырожденным ферми-газом. В вырожденном ферми-газе, несмотря на сильное ядерное взаимодействие между нуклонами, столкновения нуклонов запрещены, и они ведут себя так, как если бы взаимодействие между ними было слабым. В самом деле, нуклон I мог бы испытать столкновение с некоторым нуклоном 2 и передать последнему часть своей энергии и импульса. При этом нуклон 2 перешел бы на более высокий свободный энергетический уровень, а нуклон У в соответствии с законом сохранении энергии должен был бы перейти на более низкий энергетический уровень (рис. 55). Однако все нижележащие уровни согласно принципу Паули имеют ограниченное число мест, и все они заняты, поэтому нуклон 1 не может перейти на занятые нижние уровни. Это означает, что соударения нуклона / с нуклоном 2 не произойдет, говорят, что оно запрещено принципом Паули. Таким образом, частицы вырожденного ферми-газа будут очень редко испытывать столкновения между собой, т. е. вырожденный ферми-газ в этом отношении напоминает разреженный газ с редким столкновением частиц. Эти соображения и дают основание для аналогии ядра с вырожденным ферми-газом. [c.179]

Газовая модель ядра при низких энергиях приводит к объяснению ядерного насыщения и ядерного потенциала. Выводы газовой модели первоначально имели ограниченное и чисто качественное использование в теории ядерных реакций. Однако целый ряд своеобразных свойств ядер (оболочечные эффекты и др.) совершенно не могут быть рассмотрены в рамках модели ферми-газа. [c.181]

Первый ядерный реактор был построен в конце -1942 г, в США итальянским физиком Ферми. В Советском Союзе работами по освобождению и использованию атомной энергии руководил И. В. Курчатов. [c.21]

Именно такими параметрами обладал первый ядерный реактор, пущенный Ферми в декабре 1942 г. в Чикаго. [c.385]

Впервые нейтроны, испускающиеся при спонтанном делении, были зарегистрированы в 1941 г. Ферми при конструировании первого ядерного реактора. Измерения показали, что при спонтанном делении урана испускаются а один акт деления v = = 2,2 0,3 нейтрона. Более точные измерения, выполненные в 1952 г., дали значение v = 2,5 0,2 (подробнее о величине v для разных ядер см. п. 7). [c.398]

Первый ядерный реактор был построен из урана и графита Ферми с сотрудниками в конце 1942 г. в США. Первый советский ядерный реактор построили И. В. Курчатов с сотрудниками несколько позже. В настоящее время энергия деления широко используется в науке, промышленности, сельском хозяйстве, медицине и других областях. Наиболее перспективными направлениями использования атомной энергии является создание мощных атомных электростанций (в комбинации с опреснительными установками и регенераторами ядерного горючего) и транспортных средств с атомными двигателями. [c.412]

Однако, как указал Ферми, регистрация взаимодействия нейтронов с электронами все-таки возможна, если использовать квантовомеханический эффект интерференции между сильным ядерным взаимодействием нейтрона с ядром и более слабым электромагнитным взаимодействием нейтрона с электронами. Такая интерференция должна возникать прп взаимодействии нейтронов с электронами, связанными в атоме. [c.654]

Начнем е единиц измерения. Основной единицей времени во всей физике, в том числе и в ядерной, является секунда. В ядерной технике часто используются очень малые доли секунды микросекунда (1 МКС = 10 с) и наносекунда (I не = 10 с). Несколько больший разнобой имеется в единицах длины. Рекомендованной в 1963 г. в качестве предпочтительной является международная система единиц СИ, в которой длина измеряется в метрах. Но в подавляющем большинстве статей, монографий и учебных пособий по ядерной физике используется система СГС с единицей длины сантиметр. После некоторых раздумий мы решили следовать этой традиции, учтя, что большинство физиков, с которыми мы обсуждали этот вопрос, считают неестественным приписывание вакууму в системе СИ диэлектрической и магнитной проницаемостей, отличных от единицы. Кроме сантиметра, в ядерной физике часто используется внесистемная единица — ферми [c.8]

Более детальную информацию о распределении ядерного вещества можно получить из анализа упругого рассеяния нуклонов с энергией ГэВ на ядрах. Очевидно, что необходимым условием этого является существование теоретической формулы, связывающей дифференциальное сечение рассеяния с плотностью распределения ядерной материи. Несмотря на большие неопределенности теоретического анализа частиц, взаимодействующих посредством ядер-ных сил, за последнее десятилетие правдоподобная формула такого рода была получена и апробирована на опыте. Общая картина распределения ядерной материи, найденная из упругого рассеяния ядрами нуклонов с энергией 1 ГэВ, приведена на рис. 2.17. Количественное изучение кривых этого рисунка приводит к заключению, что в целом распределения протонов и нейтронов в атомных ядрах являются одинаковыми. Ядерное вещество характеризуется приблизительно постоянной плотностью внутри ядра, равной 0,17 нуклон/ферми 2,7-10 г/см , и быстрым спаданием плотности на границе ядра в пределах поверхностного слоя толщиной 2,5 ферми. [c.61]

Ферми-газ. Предельно упрощенный вариант оболочечной модели, в котором нуклоны трактуются как идеальный ферми-газ, заключенный внутри большого (в пределе неограниченного) объема. Область применимости простое качественное объяснение некоторых общих свойств ядра, таких как насыщение ядерных сил, существование большой энергии симметрии и др. [c.111]

На сегодняшний день главным свойством ядерной структуры следует считать существование в ядре независимых движений, скажем осторожно, одночастичного типа. Путь к пониманию этого свойства был долгим и мучительным, так как оно обосновывается не одним-двумя определяющими фактами, а лишь обширной совокупностью данных о статических свойствах, спектрах возбужденных состояний, а также о ядерных реакциях. Из этого свойства следует, что ядро более всего похоже на вырожденный ферми-газ, т. е. на плотный идеальный газ, состоящий из частиц, подчиняющихся принципу Паули, и находящийся при температуре, соответствующей энергии кТ, намного меньшей кинетической энергии последнего заполненного состояния. Такой ядерный газ похож на электронный газ в кристаллах. [c.112]

Таким образом, при низких энергиях сечение экзотермической реакции растет, как 1/и . Это исключительно важный для нейтронной физики и ядерной энергетики закон I/o (Э. Ферми, 1935), объясняющий, почему нужные реакции в ядерных реакторах [c.130]

Размеры блоков замедлителя и урана ограничены сверху тем, что расстояние от любой точки блока до его границы в уране должно быть меньше длины замедления УЧ, а в замедлителе—меньше длины диффузии L (см. гл. X, 4). Реально оказывается, что при оптимальном подборе блоков в гетерогенной среде реакцию осуществлять легче, чем в гомогенной, так как выигрыш за счет увеличения р с избытком компенсирует проигрыш за счет уменьшения /. Так, на естественной смеси изотопов урана гомогенную цепную реакцию можно осуществить только с самым высококачественным замедлителем — тяжелой водой. Но гетерогенная реакция на естественной смеси возможна и при использовании менее качественного замедлителя — графита, от факт сыграл решающую роль в возникновении ядерной энергетики, так как впервые управляемая реакция деления была осуществлена именно в уран-графитовой гетерогенной системе (Э. Ферми с сотр., 1942 И. В. Курчатов с сотр., 1946). [c.575]

Коп ферм а н Г., Ядерные моменты, пер. с нем., ИЛ, М., 19.60. [c.586]

Первую по времени появления группу реакторов составили так называемые исследовательские низкотемпературные реакторы, предназначенные для экспериментальных исследований в области ядерной физики и физики твердого тела, радиационной химии, биологии, медицины и материаловедения, для опытной проверки расчетных параметров вновь проектируемых крупных реакторов, производства изотопов и т. д. Начало строительству их было положено в 1942 г. итальянским физиком Э. Ферми, эмигрировавшим в США. Как уже указывалось, в 1946 г. вошел в эксплуатацию первый в Европе советский реактор, сооруженный в Москве под руководством И. В. Курчатова, с именем которого неразрывно связаны становление и развитие атомной науки и техники в нашей стране. [c.166]

Применение графитового кермета для замедления реакции освоено на заводе им. Энрико Ферми по производству ядерных энергетических реакторов. Используется кермет в виде графитовой матрицы, содержащей частицы карбида бора. В космической технике графит как пиролитический, так и изотропный применяется в радиоизотопном термоэлектрическом генераторе типа Пионер (см. рис. 5). [c.460]

Бари, как и величина ферми в квадрате (фм ) (1 фм =10-2 см ), не принята в качестве единицы измерения системы СИ. Обе эти единицы широко применяются в ядерной физике, и хотя было большое стремление, по крайней мере за пределами США, к постоянному использованию единиц СИ в других отраслях физики, ни в одной стране не используется СИ применительно к измерению сечения ядра. Поэтому здесь используется эта нестандартная единица измерения. [c.165]

Уже в 1934 году Ирен и Фредерик Жолио-Кюри получили искусственные радиоактивные элементы. Решив повторить их опыты, итальянский физик Энрико Ферми применил нейтроны в качестве бомбардирующих ядро частиц. Результаты превзошли все ожидания. Эффективность этого ядерного снаряда намного превышала возможности других частиц. [c.201]

Кроме того, в ядерной физике применяется единица длины ферми (Ф) 1Ф=10 см. [c.314]

Первый в мире ядерный реактор был построен в США во время второй мировой войны Энрико Ферми и его сотрудниками. Изготовление этого реактора входило в программу работ по созданию атомной бомбы, и, в частности, он использовался для производства плутония. Отсюда и первоначальное название реактора — атомный котел , поскольку в нем варилась необходимая начинка для первых атомных бомб. Атомный котел состоял из плит ( кирпичей ) природного урана и графита, сложенных вместе в виде столба (отсюда и другое название реактора — атомный столб ), который был вложен в графитовый кожух, предназначенный для отражения нейтронов обратно в реактор, чтобы предотвратить их утечку. Цепная реакция управлялась [c.78]

Гигантские ядерные реакторы, применявшиеся в первых атомных электростанциях, были прямыми потомками реактора Ферми в них использовались тот же тип ядерного топлива (природный уран) и тот же замедлитель (графит). Однако в отличие от атомного котла назначение этих реакторов было вполне мирным в качестве атомных печей они заменили в тепловых электростанциях обычные печи, работающие на угле или нефти. На рис. 24 схематически (в разрезе) представлен один из таких реакторов, в котором тепло от тепловыделяющих элементов — урановых стержней диаметром около 25 мм —отводится с помощью циркулирующего газа. Нагретый в реакторе до высоких температур газ поступает в теплообменники, где отдает свою тепловую энергию, а затем вновь возвращается в реактор. В качестве теплоносителя используется сжатый углекислый газ, поскольку он вполне безопасен, дешев, не слишком поглощает нейтроны и эффективен как теплоноситель. Чтобы предохранить неядерные части реакторной установки от радиоактивного заражения и исключить возможное химическое воздействие на урановое топливо со стороны горячего газа, тепловыделяющий элемент заключался в прочную оболочку, имеющую ребристую поверхность для более эффективной передачи тепла углекислому газу . [c.80]

Реакция синтеза, протекающая в бридерах, где используют тритий, имеет преимущество по сравнению с процессом деления, в котором используют плутоний, состоящее в том, что реактор не требует непрерывного охлаждения после останова, как это имеет место в активной зоне реактора деления. Обе системы находятся примерно на одном уровне по количеству летучих радиоактивных веществ и нелетучих при использовании в реакторах ядерного синтеза сплавов ниобия. Основной проблемой, однако, является то, что ядерный синтез не вышел за пределы научных разработок. Научная разработка реакторов деления была выполнена группой Ферми в 1942 г., а промышленное производство реакторов-бридеров ожидается в конце 80-х годов, возможность же промышленного освоения реакции синтеза относят к 2000 г. или позднее. Данге по оптимистическим оценкам, это произойдет не ранее 1990 г., однако еще слишком рано делать сравнения с реакторами-бридерами быстрого деления. А 10 %-ная экономия общих затрат за счет невысокой стоимости топлива может быть сведена на нет из-за применения более дорогостоящих материалов в установках ядерного синтеза. [c.231]

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]

Лервый ядерный реактор мощностью от полуватта до нескольких ватт с управляемой цепной реакцией был построен в Чи14агском университете под руководством Э. Ферми и был пущен 2 декабря 1942 г. В последующие годы в США, Канаде, Англии, СССР, Франции, Норвегии и других странах были построены многочисленные реакторы, разнообразные по своему назначению и мощности, по структуре активной зоны и используемому горючему , по способу теплоотвода и виду используемого замедлителя. Существующие реакторы могут быть классифицированы следующим образом [c.313]

Из-за большой погрешности результатов в области максимально доступных q было сделано предположение (оказавшееся ошибочным), что кривые F(q) при больших q выходят на плато. Такое поведение кривых естественно было интерпретировать как своеобразное возрождение точечности нуклона вблизи от его центра. Так появилась очень популярная в свое время модель нуклона с центральным положительно заряженным ядром (керном) радиусом 0,2 ми и двумя облаками распределенных зарядов векторным с радиусом - 0,8 ферма и скалярным с радиусом 1,5 ферма (рис. 167). Керн и скалярное облако отвечают за заряд, равный +0,5 в, а векторное облако—за заряд 0,5 е (плюс для протона, минус для нейтрона). Модель дает правильные значения средних квадратичных радиусов, полных зарядов и аномальных магнитных моментов ну клонов и обладает изотопической инвариантностью. Заключение о наличии в нуклоне керна удачно согласуется с установленным из других данных отталкивательным характером ядерных сил на очень малых расстояниях. Тем не менее эта модель оказалась неверной. [c.273]

На рис. 1.1 изображена в логарифмическом масштабе шкала различных характерных длин в ядерной физике. Расстояниям порядка см соответствуют процессы взаимодействия v-квантов с электронами и их двойниками — позитронами (см. гл. VII, 6, а также гл. VIII, 4). Например, такие расстояния характерны для комптон-эффекта — рассеяния у"1 вантов на электронах. Между 10" и 10 см располагаются радиусы атомных ядер. Размеры примерно 10" см имеют протоны и нейтроны — частицы, из которых составлены атомные ядра. Такого же порядка размеры имеет и большинство других элементарных частиц (пионы, каоны, гипероны,. ..). Этим же расстоянием определяется радиус действия сил между протонами, нейтронами и большинством других элементарных частиц. Поэтому длина 1 ферми = 10 см является самым характерным расстоянием для всей ядерной физики. Отметим, что не все элементарные частицы имеют размеры порядка 10" см. Радиусы электронов и некоторых других частиц столь малы, что до сих пор не поддаются наблюдению. [c.8]

Получение таким способом более тяжелых трансуранов возможно только при длительном облучении в реакторах с очень мощными потоками нейтронов. Начиная примерно с Z = 100, этот метод становится совершенно неэффективным из-за конкуренции с делением. Изотопы эйнштейния (Z = 99) и фермия (Z = 100) впервые были получены в ядерных взрывах, т. е. путем кратковременного облуче- [c.258]

В 1934 г. Э. Ферми в Италии стал обстреливать нейтронами самый тяжелый элемент уран, получая, как ему казалось, трансурановые — более тяжелые за счет присоединения нейтронов элементы. В 1935 г., облучая нейтронами изотопы бора, И. В. Курчатов, Б. В. Курчатов, Л. И. Русинов и Л. В. Мысовский открыли ядерную изомерию —из двух получили три изотопа бора. В 1935 г. [c.127]

Существенное значение для развития работ по синтезу искусственных элементов и их изучению имели завершение строительства и пуск в 1960 г. уникального советского циклотрона многозарядных ионов, обеспечивающего образование пучка частиц большой интенсивности (рис. 44). С помощью этого, циклотрона в Объединенном институте ядерных исследований были синтезированы в количествах, достаточных для выполнения радиохимических анализов, трансурановые э.чементы фермий (Рт) и менделевий (Мй) с порядковыми номерами 100 и 101, открытые еще в 1953 и 1955 гг. В 1963 г. было произве- [c.156]

Параметры деформации ядра определяются по величине (>0 и зависят от распределения плотности ядерного вещества. В простейшем случае предполагается, что ядро — равномерно ааряжеиньга эллипсоид вращсиия с полуосями а >Ъ. Плотность распределения нейтронов и протонов постоянна внутри эллипсоида и равна О вне ого (модель ядра с резким краем). Размер ядра определяется среднеквадратичным радиусом Ло= = Ферми, а ого форма выражением [c.600]

Характеристики К. Для практич. применения концепции К. необходима информация о пределах её приме имости, о неличинах, характеризующих К., п т. п. В микроскопия, подходе эту информацию дают хорошо разработанные квантово-полевые методы теории мн, тел (см. Грина функция). В феноменологич. теориях, для к-рых концепция К. служит исходным пунктом, напр, в теории сверхтекучести, ферми-жидкости (применительно к электронам металла и нуклонам ядерного вещества), эта информация заимствуется из опыта. [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...