Ядерная физика Ядерные реакции Деление ядер

 
 Основные понятия и классификация Ядерной реакцией называют процесс образования новых ядер и частиц при сближении ядер и частиц до расстояний ~ 10-13см, когда вступают в действие ядерные силы. Образование новых ядер и частиц может происходить и под действием γ-квантов, т.е. под действием электромагнитных, а не ядерных сил. Этот процесс следует также отнести к ядерным реакциям, поскольку взаимодействие происходит в области ядра и приводит к его преобразованию. Если после столкновения сохраняются исходные ядра и частицы и не рождаются новые, то процесс называется рассеянием. При рассеянии происходит только перераспределение энергии и импульса между взаимодействующими объектами.
 Механизм ядерных реакций
 

Резонансное рассеяние

 Сечения ядерных реакций
 

Плотность потока частиц

 

Дифференциальное сечение

 

Связь между эффективным сечением и угловым распределением

Законы сохранения в ядерных реакциях
 

Закон сохранения барионного заряда

Импульсная диаграмма и кинематика ядерных реакций
 

Рассмотрение процесса

 

Выходной канал процесса

 

Векторная диаграмма импульсов

 

Энергетический порог

  Реакции под действием заряженных частиц
 

Реакции под действием альфа частиц

 

Реакции под действием протонов

 

Реакции под действием дейтонов

 Термоядерный синтез
 

Положительный энергетический выход

 Фотоядерные реакции
 

Линейная суперпозиция частот

 Реакции под действием нейтронов
 

Источники нейтронов

 

Энергетические группы

 

Взаимодействие нейтронов с ядрами

 

Резонансные процессы

 
Деление ядер
 Открытие и капельная модель

В начале 1939 г. О.Ган и Ф.Штрассман опубликовали результаты своих тщательных радиохимических исследований образца из урана после длительного облучения нейтронами. В образце были обнаружены химические элементы барий, лантан и церий, атомные массы которых существенно меньше  массы атомов урана. Правильное объяснение этого удивительного результата, почему в облученном нейтронами образце из урана появляются относительно легкие элементы, было сразу же дано Л.Мейтнер и О.Фришем. Они выдвинули гипотезу о неустойчивости тяжелых ядер по отношению к изменению их формы, вследствие чего ядро урана при захвате нейтрона делится на два ядра, которые принято называть осколками деления. Вскоре эти предположения были неоднократно подтверждены, и стало ясно, что осуществляется новый тип ядерной реакции - реакция деления, которая может быть вызвана не только нейтронами, но также γ-квантами и заряженными частицами. Деление ядер в результате ядерной реакции называется вынужденным делением.

 

Энергетический барьер деления

 

Надбарьерный переход

 Основные свойства деления
 

Кинетическая энергия нейтронов

 

Мгновенные нейтроны деления

 Цепная реакция деления
 

Время нейтронного цикла

 

Цепной процесс

 

Критический и подкритический режим

 

Кинетика цепного процесса