Ядерные реакции и их основные типы

Бета распад и электронный захват. Ядерные реакции под действием нейтронов.

Ядерные реакция — это превращения атомных ядер при взаимодействии с элементар­ными частицами (в том числе и с -квантами) или друг с другом. Наиболее распространенным видом ядерной реакции является реакция, записываемая символически сле­дующим образом:

, или X (a, b) Y

X и Y — исходное и хонечное ядра, и бомбардирующая или испускаемая (или испускаемые) в ядерной реакции частицы.

В ядерной физике эффективность взаимодействия характеризуют эффективным сечением . С каждым видом взаимодействия частицы с ядром связывают свое эффек­тивное сечение: эффективное сечение рассеяния определяет процессы рассеяния, эффек­тивное сечение поглощения — процессы поглощения. Эффективное сечение ядерной реакции

где N — число частиц, падающих за единицу времени на единицу площади поперечного сечения вещества, имеющего в единице объема ядер, dN — число этих частиц, вступающих в ядерную реакцию в слое толщиной dх. Эффективное сечение  имеет размерность площади и характеризует вероятность того, что при падении пучка частиц на вещество произойдет реакция.

Единица эффективного сечения ядерных процессов -барн (1 барн=10~28 м2). В любой ядерной реакции выполняются законы сохранения электрических зарядов и массовых чисел: сумма зарядов (и сумма массовых чисел) ядер и частиц, вступающих в ядерную реакцию, равна сумме зарядов (и сумме массовых чисел) конечных продук­тов (ядер и частиц) реакции. Выполняются также законы сохранения энергии, импульса и момента импульса.

Ядерные реакции классифицируются по следующим признакам

Позитрон. -Распад. Электронный захват. Энергетический -спектр, как и -спектр, непрерывен. -Распад подчиняется следующему правилу смещения: .

Открытие нейтрона. Ядерные реакции под действием нейтронов Характер ядерных реакций под действием нейтронов зависит от их схорости (энергии). В зависимости от энергии нейтроны условно делят на две группы: медленные и быстрые

Реакция деления ядра. Цепная реакция деления.

Механизм деления

Большинство нейтронов при делении испускается практически мгновенно (t  10-14 с), а часть (около 0,7%) испускается осколками деления спустя некоторое время после деления (0,05сt60с). Первые из них называются мгновенными, вторые — запаздывающими. В среднем на каждый акт деления приходится 2,5 ис­пущенных нейтронов. Они имеют сравнительно широкий энергетический спектр в пределах от 0 до 7 МэВ, причем на один нейтрон в среднем приходится энергия около 2 МэВ.

Цепная реакция деления Испускаемые при делении ядер вторичные нейтроны могут вызвать новые акты деления, что делает возможным осуществление цепной реакции деления — ядерной реакции, в которой частицы, вызывающие реакцию, образуются как продукты этой реакции

Цепные реакции делятся на управляемые и неуправляемые

Обратите внимание, что в результате деления ядра, инициированного нейтроном, возникают новые нейтроны, способные вызвать реакции деления других ядер. Продуктами деления ядер урана-235 могут быть и другие изотопы бария, ксенона, стронция, рубидия и т. д.

Высшая математика Лекции, конспекты, курсовые, примеры решения задач