Деление ядра при захвате нейтрона

Деление ядра при захвате нейтрона [c.299]

Энергию возбуждения можно сообщить ядру облучением его у-квантами или бомбардировкой его нейтронами и заряженными частицами высоких энергий, которые при неупругих соударениях передают ядру часть своей энергии. Особо важное значение имеет процесс деления ядер при захвате нейтронов. [c.1087]

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

При захвате нейтрона ядром-мишенью образуется составное ядро в возбужденном состоянии. Переход в невозбужденное состояние может осуществляться различными путями, наиболее важные из которых в рассматриваемом диапазоне энергий следующие а) деление ядра б) радиационный захват] в) неупругое рассеяние. [c.257]

Пусть в состав мультиплицирующей системы входят только ядра тяжёлых элементов, способных делиться под действием нейтронов. Обозначим через v среднее число нейтронов, возникающих при одном акте деления ядра. При столкновении таких нейтронов с ядрами наиболее вероятны процессы деления и неупругого рассеяния нейтронов (радиационный захват быстрых нейтронов мал, но всё же происходит с заметной вероятностью). [c.328]

Необходимо иметь в виду, что при облучении могут появиться атомы новых элементов в результате деления или захвата нейтрона ядром атома основного металла. При длительном облучении чистый металл может превратиться в сплав вследствие превращения некоторого числа его атомов в другие элементы. [c.557]

Кроме участия в процессе деления нейтроны претерпевают также упругое и неупругое рассеяние на ядрах, содержащихся в активной зоне, и радиационный захват. Нейтроны замедляются и диффундируют, часть из них утекает в отражатель, часть переходит обратно в активную зону. В результате конкуренции различных процессов устанавливается определенное пространственно-энергетическое распределение нейтронов в активной зоне, которое необходимо знать при проведении детального анализа зашиты. [c.10]

При взаимодействии нейтронов тепловых и резонансных энергий с ядрами тяжелых нуклидов наиболее существенны упругое рассеяние и радиационный захват, для некоторых тяжелых нуклидов — деление. Если энергия нейтронов выше 1 МэВ, то возможными становятся другие ядерные реакции, такие как неупругое рассеяние, реакции с испусканием заряженных частиц. [c.1102]

Как мы знаем (гл. IV, 7, п. 4), при столкновении нейтрона с тяжелым ядром всегда возможен радиационный захват (п, у)-Этот процесс будет конкурировать с делением и тем самым умень- [c.566]

Даже нейтрон, обладающий нулевой кинетической энергией, может вызвать ядерное деление, если при его захвате ядром выделится достаточное количество энергии связи. [c.73]

Реакция деления тяжелых элементов. Основным процессом реакторной техники является реакция деления. Захват нейтрона делящимся ядром приводит к его расщеплению с выделением значительной энергии и испусканием избыточных нейтронов. Когда скорость образования нейтронов равна или превосходит суммарную скорость их поглощения внутри реактора и вылета за его пределы, возникает самоподдерживающаяся цепная реакция. Реакторная физика исследует условия поддержания цепной реакции деления в рассматриваемой системе делящихся и неделящихся материалов и определяет распределение плотности нейтронных реакций внутри системы. Ядерная химия изучает химические последствия тех или иных нейтронных реакций (в том числе реакции деления), протекающих в реакторе. Первоочередная задача при этом состоит в определении состава продуктов деления и в оценке важности их свойств для практического использования. Сначала будет проведено общее рассмотрение процесса деления, а затем дана классификация продуктов деления с точки зрения их полезности и важности в реакторной технике. [c.120]

Чрезвычайно важным свойством ядер является способность к делению при захвате ими нейтронов. Так как при делении ядра освобождается огромная энергия, то используется в качестве радиоактивного топлива в реакторах атомных электростанций. В дальнейшем для этой цели могут быть использованы и некоторые другие элементы, в частности плутоний. Энергия, освобождающаяся при делении огромна - I г его даст столько же энергии, сколько сгорание 3 т высокосортного каменного угля или около [c.8]

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]

Размножение нейтронов. Возможность осуществления цепной реакции деления и её параметры определяются ядерно физ. свойствами среды и геометрией (размерами, формой) системы. Влияние свойств среды можно изучать независимо, введя представление о бесконечной (бесконечно протяжённой) среде. Осн. параметром в этом случае является —коэф. размножения нейтронов для бесконечной среды, равный отношению кол-ва нейтронов одного поколения к предыдущему. При этом подразумевается, что нейтроны данного поколения исчезают как при поглощении с последующим делением ядра, так и в результате радиац. захвата. Вторичные нейтроны деления относятся к след, поколению. Время жизни нейтронов одного поколения весьма мало (10 —10 с в тепловых Я, р. и до 10 с в быстрых), поэтому потерей нейтрона за счёт его собственного Р-распада (время жизни 15 мин) можно пренебречь. В гомогенной среде в общем случае [c.681]

Нейтрон, обладающий достаточной кинетической энергией, проходя через кристаллическую решетку, образует на своем пути первичные, вторичные и т. д. атомы отдачи. Выбитые из кристаллической решетки, они оставляют вакантные места и, в конце концов, останавливаются в междоузлиях, что ведет к образованию в решетке парных дефектов Френкеля атом внедрения вакансия . Атом может быть выбит из узла, когда он получит некоторую пороговую энергию Е . Если атом получает энергию, меньшую Ed, то она рассеивается на возбуждение колебаний решетки (нагревание) без образования смещений. Взаимодействие нейтронов с ядрами, кроме упругого рассеяния, может сопровождаться захватом нейтронов и делением ядер. При каждом акте распада выделяется энергия и образуются новые химические элементы. [c.102]

Г1/2 =4,468-10 лет). Содержание в разл. урановых рудах колеблется более чем на 0,1% (ср. содержание среди изотопов U считали ранее, а иногда считают и ныне равным 0,711%). Ядра и делятся при захвате как тепловых, так и быстрых нейтронов, а ядра способны к делению только при захвате нейтронов с энергией более 1 МэБ. При захвате нейтронов с меньшей энергией йдра превращаются сначала в ядра [c.236]

Если энергия возбуждения, привнесенная в ядро при захвате теплового нейтрона, окажется меньше 6 , то возникающие деформации не достигнут кригического значения н ядро не испытает деления под дейотзием теплового нейтрона, (. ледовательио, деление может быть вызвано лин1ь нейтронами, кинетическая энергия которы.х не меньше разности энергии активации Sf и энергии связи нейтрона. Эти простые представления позволяют понять, почему одни ядра — — делятся под действием тепловых [c.303]

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]

Принимая гипотезу этих авторов, Бор рассмотрел ее с другой точки зрения. Он предположил, что при захвате нейтрона ядро урана переходит в сложное возбужденное состояние. Возбуждение этого ядра очень быстро (меньше чем за миллиардную долю секунды) вызывает колебания всех частиц ядра, а также частично рассеивается в результате ряда ядерных процессов. К их числу относятся испускание нейтрона, деление или уизлучение. Вероятность этих процессов зависит от типа ядра и его энергии возбуждения. При захвате медленного нейтрона возникают такие возбужденные состояния ядер, в случае которых более вероятно у-излучение, чем деление или испускание нейтрона. Именно таким образом возникает который не делится в течение 23 мин., и который [c.113]

Производство радиоэлементов в котле. Продукты, получающиеся при радиационном захвате нейтрона ураном и торием, мы рассмотрим в гл. VIII. Все остальные получающиеся в котле радиоэлементы можно разделить на два класса, а именно продукты деления и элементы, получающиеся при захвате нейтронов неделящимися ядрами. Пригодность этих радиоэлементов определяется выходом, легкостью химического отделения, удобством периода и спросом [1, 2, 121]. [c.73]

В декабре 1944 года при рассмотрении обзора разведданных И.В. Курчатов, в частности, отметил важность информации о существовании радиационного захвата нейтронов ураном-235 и плу-тонием-239 и отступлением от закона 1/у в поглощении медленных нейтронов. Он отметил, что представляется удивительным, что сечение радиационного захвата плутония-239 достигает практически тех же значений, что и сечение деления этого изотопа, и что было бы важно получить более подробные данные по этому вопросу, а также о постановке экспериментов, в которых был определен выход 3 нейтронов, на каждое деление ядра плутония тепловым нейтроном. [c.47]

Для ядерных взрывных устройств это отношение 8 = (v-l)-NfJNfls = v - 1, где Nf,s - количество делений в системе v - количество нейтронов, образующихся при делении ядра (при этом мы пренебрегли процессом п-захвата на ядрах изотопов, входящих в состав ядерного взрывного устройства). Для характерного значения энергий нейтрона Е = I МэВ величина (v-1) для некоторых делящихся изотопов приведена в таблице. Здесь же приведены абсолютные значения наработки нейтронов q в таком устройстве на единицу энерговыделепия взрыва в 1 кт (10 калорий). Эти величины представляют собой максимальную оценку, поскольку часть нейтронов будет поглощена внутри зарядного устройства. [c.257]

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]

Первая возможность реализуется в результате ядерной реакции, например, при захвате ядром нейтрона, протона или у-фо-тоиа. Захваченная ядром частица привносит энергию, равную сумме кинетической энергии частицы и энергии связи этой частицы — 7,5 Мэз. Ядро при этом переходит в возбужденное состояние, и если энергия возЗуждения больше S , то осуществляется деление ядра. Такое деление называется в ы н у ж д е н н ы м делением ядра (в отличие от спонтанного). [c.298]

Атомное ядро, захватившее нейтрон и пришедшее в сильно возбужденное состояние, аналогично жид1юй капле, испытывает деформацию и может разделиться на две мепьшие части, если энергия возбуждения окажется больше Sf. Эти представления о ядре-капле и были использованы Я- И. Френкелем, Н. Бором и Д. Уилером при рассмотрении процесса деления ядра. [c.299]

Особенности работы реакторов при скользящем давлении пара перед турбиной. Применение скользящего давления для турбоагрегатов АЭС оказывает существенное влияние на физические процессы в реакторах. Мощность реактора пропорциональна числу делений ядер в его активной зоне за единицу времени. Деление происходит в результате захвата нейтрона ядром изотопа урана или другого ядерного горючего, поэтому мощность пропорциональна участвующему в реакции потоку нейтронов. При каждом акте деления образуются 2—3 мгновенных нейтрона. При последующем распаде осколков деления выделяется дополнительное количество запаздывающих нейтронов. Отношение числа нейтронов последующего поколения к числу нейтронов предшествующего поколения называют эффективным коэффициентом размножения йэф. Величину р= кэф 1)1кдф называют реактивностью реактора. [c.152]

Как будет показано, активная зона высокотемпературного ядерного реактора может быть выполнена из тугоплавких окислов металлов в виде шаровой насадки, служаш,ей одновременно в качестве тепловыделяюш,их элементов и замедлителя нейтронов. Для предотвраш,ения радиационного захвата нейтронов ядрами урана-238 (который становится особенно интенсивным при энергии нейтронов -7 эВ) сравнительно небольшие сферические частицы (радиусом несколько десятых долей миллиметра) деляш е-гося вещества (UO2) — микротвэлы (керны) — размещаются внутри шаров из тугоплавкого окисла металла (ВеО, MgO, AI2O3), служащего замедлителем нейтронов. Оболочка из тугоплавкого окисла металла выполняет также важную роль по предотвращению выхода осколков деления ядер наружу — в теплоноситель — и радиоактивного загрязнения последнего. Двухслойная структура шара (из двуокиси урана и тугоплавкого окисла металла) может быть обеспечена двух стадийной формовкой (например, прессованием). [c.67]

Ряс. 2. Пути нейтронного захватав -и г -процессах.г-Процесс рассчитан для начальных температур 1,8-10 К и концентрации нейтронов 10 см . Задержка присоединения нейтронов в а-и г-процессах происходит, когда в ядрах числа нейтронов N становятся магическими (JV = 50,82,126). Этому соответствуют пики выходов нуклидов при массовых числах Л, указанных на диаграмме наклонными линиями. Горизонтальными линиями показаны магические числа протонов, вертикальными — магические числа нейтронов. Нацравленне -распада показано стрелками. Линия (п, /) соответствует ядрам, которые испытывают деление при присоединении нейтрона. Разрыв в полосе стабильности связан со спонтанным делением ядер. Деление обрывает г-цроцесс в об,яасти ядер с Z й 100, однако точная граница г-процесса неизвестна. [c.365]

Взаимодействие нейтронов с матерняламл Я. р. Оси. процессы, протекающие в активной зоне Я. р. деление ядер, радиац. захват, упругое и неупругое рассеяния нейтронов. При делении первичный нейтрон поглощается ядром, в результате образуются обычно два радиоактивных осколка и испускается в ср. v вторичных нейтронов и неск. у-квантов. Значения v для осн. испытывающих в реакторе деление изотопов приведены в табл. 1. [c.679]

Процесс упругого рассеяния происходит на всех ядрах и при всех энергиях нейтронов. В результате упругого рассеяния нейтрон изменяет направление движения и теряет часть своей энергии (если она выше тепловой), передавая её ядру отдачи. Сечение упругого рассеяния ст, обычно слабо зависит от энергии нейтрона и приближённо равняется геом. поперечному сечению ядра (порядка неск. барн). Угл. распределение нейтронов после рассеяния (в системе центра масс) в большинстве случаев изотропно лишь на тяжёлых ядрах для быстрых нейтронов имеет место нек-рая анизотропия с преимуществ, рассеянием вперёд. Эффект упругого рассеяния непосредственно не влияет на баланс нейтронов, но косвенно сказывается на протекании цепной реакции, т. к. уменьшение энергии нейтронов в общем случае изменяет соотношение между вероятностью вызвать деление и вероятностью захватиться, кроме того, запутывание нейтрона в среде уменьшает вероятность его потери из-за вылета наружу. Ср. потерю энергии нейтроном при одном соударении удобно характеризовать среднелогарифмич. декрементом [c.680]

Наконец, при облучении в структуре металла (фиг. 278) могут появиться атомы новых элемедаов, т. е. примесей, вследствие процесса деления или захвата нейтрона ядром атома основного металла. [c.469]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...