Wstęp do fizyki jądra atomowego/Reakcje jądrowe: Różnice pomiędzy wersjami
Usunięta treść Dodana treść
Linia 134:
Reakcje (n,f), w których pociskami są neutronu, są zawsze egzoenergetyczne dla jader X ciężkich. Energia reakcji jest unoszona przez produkty reakcji, tzn.:
{{IndexWzór|<MATH>Q_f=\sum_lE^{(k)}(F_l)+\sum_{\nu}E^{(k)}_{\nu}(n)+\sum_kE_{\gamma_k}+\mbox{promieniowanie}\;</MATH>|6.22}}
Promieniowanie wydzielane podczas reakcji {{linkWzór|6.15}} może być to promieniowanie β<sup>-</SUP> i {{Formuła|<math>\tilde{\nu}\;</MATH>}}, która jest wydzielana w procesie rozpadu neutronu (która jest jednych z produktów rozważanej reakcji) zachodzącej według {{LinkWzór|3.41|Wstęp_do_fizyki_jądra_atomowego/Rozpady_(przejścia,_przemiany)_jądrowe}} i promieniowania γ, która jest wydzielana w procesie deekscytacji jądra F<sub>i</sub>.
Wiemy, że jeśli energia neutronów jako substratów reakcji jest E<sub>n</sub>=0,025eV, a energia wzbudzenia jądra złożonego jest {{Formuła|<MATH>{}^{236}U\;</MATH>}} w wyniku reakcji {{linkWzór|6.20}} jest 6,5MeV, to w tym przypadku ciepło reakcji jest 200MeV, to jądra F<Sub>i</sub> unoszą energię 165MeV, neutrony 5MeV, a fotony γ energię 7MeV, a pozostałe produkty reakcji w wyniku promieniowania energię 23MeV, czyli ponad 80% energii przejmują fragmenty rozczepienia.
===Mechanizm reakcji rozszczepienia===
Cząstka bombardująca jądro wnika do jądra, i wyniku oddziaływań jądrowych tworzy się jadro złożone a+X→C o stanie energetycznym {{LinkWzór|6.17}}. W obszarze widm ciągłych powoduje to oscylacje kształtu (deformacje) jądra C, co przy energii wzbudzeni mniejszych niż bariera potencjału powoduje deeskcytacje jądra z emisją kwantu γ lub innej cząstki "b" różnej od cząstki bombardującej, a przy energii większej od bariery potencjału po czasie 10<sup>-14</sup> od utworzenia jądra złożonego po podziale jądra na fragmenty, które są zwykle silnie wzbudzone, następuje silna emisja kwantów γ w czasie 10<sup>-12</sup>. Przy rozczepieniu fragmenty naszego jądra mogą mieć nadmiar neutronów, więc ulegają rozpadowi β<sup>-</sup> do kolejnych jąder wzbudzonych lub jest emisja neutronów, co następuje w czasie 10<sup>-10</sup>.
Linia 166:
====Bariera energetyczna równa wartości ΔW<sub>f</sub> większej od zera====
{{IndexGrafika|Przejście tunelowe z barierą energetyczną.png|6.7|Przejście tunelowe z barierą energetyczną}}
Rozważmy teraz przypadek ΔW<sub>f</sub>>0 {{LinkGrafika|6.6}}, wtedy jądro jest stabilne ze względu na oscylacje kształtu. Dla zrealizowania rozczepienia należy dostarczyć z zewnątrz energie E<sub>wzb</sub>>ΔW<sub>f</sub>.
Podamy teraz tabelkę dla poszczególnych jąder złożonych C<sup>*</sup> stosunek Z<sup>2</sup>/A i jego wysokość bariery ΔW<sub>f</sub>[MeV], a także energie separacji (wiązania) neutronu dla tych jąder:
{|width=53% border=true|-
Linia 174:
|S<sub>n</sub>[MeV]
|-
|{{Formuła|<MATH>{}^{233}_{90}Th\;</MATH>}}
|34,8
|6,5
|5,0
|-
|{{Formuła|<MATH>{}^{236}_{92}U\;</MATH>}}
|35,9
|5,8
|6,5
|-
|{{Formuła|<MATH>{}^{239}_{92}U\;</MATH>}}
|35,5
|6,3
|4,8
|-
|{{Formuła|<MATH>{}^{237}_{93}Np\;</MATH>}}
|36,5
|5,6
|6,7
|-
|{{Formuła|<MATH>{}^{240}_{94}Pu\;</MATH>}}
|36,8
|4,8
|6,5
|-
|{{Formuła|<MATH>{}^{208}_{92}Pb\;</MATH>}}
|32,3
|35
|
|-
|{{Formuła|<MATH>{}^{197}_{79}Au\;</MATH>}}
|31,7
|55
| |||