Содержание

Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 8. Атомное ядро

Ядерные реакции

Наиболее эффективно вызывают ядерные реакции нейтроны, так как они не имеют электрического заряда и поэтому легко проникают в ядра, вызывая их превращения.

Все ядерные реакции сопровождаются энергетическими превращениями и могут идти как с поглощением энергии, так и с её выделением. Энергию, выделяющуюся или поглощаемую при ядерной реакции, рассчитывают, как и при реакциях распада, по формуле, связывающей энергию и массу:

ΔЕ = Δmc²,

где Δm — разность между массой частиц, вступающих в реакцию, и массой частиц, образующихся после реакции. При Δm > 0 реакция протекает с выделением энергии, при Δm < 0 — с поглощением энергии.

Реакции деления ядер урана

2. Атомные ядра, содержащие большое число нуклонов, неустойчивы и могут распадаться.

В конце 30-х гг. XX в. российские физики Георгий Николаевич Флёров (1913—1990) и Константин Антонович Петржак (1907—1998) обнаружили спонтанное деление ядер урана. Примерно в это же время немецкие физики Отто Ган (1879—1968) и Фриц Штрассман (1902—1980) открыли, что ядро урана при бомбардировке его нейтронами образует элементы, расположенные в средней части таблицы Д. И. Менделеева. Реакция деления ядер урана может быть, например, следующей:

Образовавшиеся осколки — ядра цезия и рубидия — радиоактивны. Особенно важным оказалось то, что в результате распада ядер урана образуются новые нейтроны.

Механизм реакции деления ядер урана может стать понятным, если воспользоваться капельной моделью ядра, предложенной Бором. Модель основана на аналогии между поведением нуклонов в ядре и поведением молекул в капле жидкости. При попадании нейтрона в ядро урана нейтрон захватывается ядром, и оно переходит в возбуждённое состояние. Это состояние неустойчиво, силы кулоновского отталкивания преобладают над силами притяжения, ядро постепенно принимает форму гантели и, наконец, распадается на два-три приблизительно равных по массе осколка (рис. 153). Более поздние исследования показали, что в результате бомбардировки нейтронами ядер урана могут образоваться осколки более 80 «сортов».

<<< К началу      Окончание >>>