Fission ny oraniôma nuclei. Chain fanehoan-kevitra. Description ny dingana

Mizara ny fototra - mavesatra Atom niantsoany ho roa sombintsombin'ny eo ho eo mitovy lanja, nanaraka ny fanafahana ny angovo be dia be.

Ny fahitana ny nokleary fission fiandohan'ny vanim-potoana vaovao - "atomika taona". Ny mety ho azo atao ny ny fampiasana sy ny fifandanjana ny mety handray soa avy amin'ny fampiasana, tsy nahatonga ho be dia be ny piarahamonina, ara-politika, ara-toekarena sy ny zava-bita ara-tsiansa, fa olana lehibe koa. Na ara-tsiansa fotsiny avy amin'ny fomba fijery, ny nokleary fission namorona dingana maro be-tsaina sy ny fahasarotana, ary tanteraka teorika fanazavana fa ny zava-ny ho avy.

Sharing - mahasoa

mamatotra angovo (isaky ny nucleon) samy hafa ao amin'ny nuclei samy hafa. Mavesatra manana hery sisiny ambany noho izay hita eo afovoan'ny ny tabilao.

Midika izany fa mavesatra nuclei izay ny atomika isa lehibe noho 100, advantageously mizara ho roa sombiny kely, àry hanafahana angovo izay navadika ho kinetic hery ny sombintsombiny. Dingana io dia antsoina hoe niantsoany atomika vihy.

Araka ny fahamarinan-toerana curve, izay mampiseho ny fiankinan-doha ny isan'ny prôtôna avy miovaova nuclides ho fototry neutron mavesatra kokoa lehibe kokoa netrôna maro (raha oharina amin'ny isan'ny prôtôna) noho ny maivana. Izany dia toa manondro fa, ankoatra ny amin'ny niantsoany dingana ho namirapiratra ny sasany "nanam" netrôna. Ankoatra izany, izy ireo dia haka ny sasany amin'ireo hery nivoaka. Fianarana fission ny oraniôma ataoma nampiseho fa miteraka izany ny neutron 3-4: U → ^{238 145 90} La + Br + 3n.

Ny isa atomika (sy ny atomika faobe) ny sombin dia tsy mitovy ny antsasaky ny atomika faobe ny ray aman-dreny. Ny fahasamihafana eo amin'ny korontam-ataoma namorona vokatry ny cleavage matetika momba ny 50. Na izany aza, ny antony fa izany no tsy mbola mazava tanteraka.

Ny hery namehy ny ²³⁸ U, ¹⁴⁵ La Br sy ⁹⁰ dia 1803, 1198 ary 763 MeV tsirairay avy. Midika izany fa ny angovo Navoaka oraniôma mitovy fission 1198 + 158 = 763-1803 MeV vokatry ny fanehoan-kevitra.

tampoka fission

tampoka niantsoany rafitra no fantatra eo amin'ny natiora, fa tena tsy fahita firy. Ny eo ho eo ny androm-piainany ny dingana ity dia ny 10 ^17, ary, ohatra, ny eo ho eo ny androm-piainany ny Alpha-simba ny radionuclide dia ny 10 ^11.

Ny antony fa izany no fa mba hisaraka ho roa toko, ny fototra dia tsy maintsy aloha maintsy deformation (mihinjitra) amin'ny endrika ellipsoidal, ary avy eo, talohan'ny farany cleavage ho sombiny roa mitambatra ho "hatoka" eo.

mety ho sakana

Ao amin'ny fanjakana sampona amin'ny fototry ny hery roa. Ny iray tamin'izy ireo - ny fitomboan'ny angovo ivelany (surface fihenjanana ny rano ireo vongan-manazava ny endriny boribory), ary ny hafa - ny Coulomb hankaloiloy eo amin'ny fission sombintsombiny. Miara-dia mamoaka ny mety ho sakana.

Ary toy ny raharaha ny Alpha simba tonga tampoka fission ny oraniôma atomika nuclei, ny sombintsombiny dia tsy maintsy mandresy sakana io amin'ny alalan'ny atsangana hitondra ambanin'ny tany. Ny sakana dia tokony ho 6 MeV, toy ny tamin'ny raharaha Alpha-simba, fa ny mety ho ambanin'ny tany ny α-be poti dia lehibe noho ny mavesatra be vokatra niantsoany tsivaky.

voatery simba

Koa mainka aza no nahatonga Azo inoana fission ny oraniôma nuclei. Amin'ity tranga ity, ny ray aman-dreny fototry dia irradiated amin'ny netrôna. Raha ray aman-dreny izany mifoka, dia tsy maintsy hamotsotra ny mamatotra angovo amin'ny endrika vibrational hery izay afaka mihoatra 6 MeV ilaina mba handresy ny mety ho sakana.

Aiza fanampiny neutron angovo Tsy ampy ny handresy ny mety ho sakana, ny zava-nitranga dia tsy maintsy manana neutron ambany indrindra kinetic hery mba ho afaka ny hahatonga ny niantsoany ny tsivaky. Ho an'ny U ²³⁸ neutron fanampiny mamatotra angovo no tsy ampy 1 MeV. Midika izany fa ny fission ny oraniôma nuclei netrôna ihany no nahatonga amin'ny kinetic hery lehibe kokoa noho ny 1 MeV. Amin'ny lafiny iray, ny ²³⁵ U isotope manana unpaired neutron. Raha misy vihy mifoka fanampiny, dia tsy ampy izany ny mpivady sy mamatotra fanampiny hery dia vokatry ny pairing ity. Izany no ampy hamotsotra ny habetsaky ny angovo ilaina mba handresy ny mety ho sakana ny fototry sy ny fizarana ny isotopes nitranga tao amin'ny fifandonan'ny planeta tamin'olona akory neutron.

Beta simba

Na dia eo aza ny zava-misy fa ny fanehoan-kevitra dia avoakan'ny fission telo na efatra netrôna, sombiny Mbola misy kokoa noho ny miovaova netrôna isobars. Midika izany fa ny cleavage miovaova sombiny amin'ny ankapobeny mikasika ny beta simba.

Ohatra, rehefa misy ny fizarana ny fototry ny oraniôma ²³⁸ U, milamina isobars amin'ny A = 145 ¹⁴⁵ no néodyme Nd, izay midika fa ny sombin lanthane La ¹⁴⁵ mamaky ho dingana telo, isaky ny mamirapiratra elektronika sy ny neutrino mandra-tranon'omby nuclide no niforona. Milamina ny isobars amin'ny A = 90 ⁹⁰ dia zirconium Zr, ka cleavage sombin bromo Br ⁹⁰ mamaky ho dingana dimy rojo β-simba.

Ireo rojo β-simba ataon-drizareo fanampiny angovo izay nentiny ho babo ny ankamaroan'ny ny elektronika sy ny neutrino.

Nokleary fanehoan-kevitra: fission ny oraniôma

Direct from neutron nuclide taratra amin'ny maro loatra izy ireo mba ho azo antoka ny fahamarinan-toerana ny vihy dia inoana. Eto ny hevitra dia ny hoe tsy misy Coulomb hankaloiloy, ary toy izany angovo ho etỳ ambonin'ny mitady hitana ny neutron noho ny ray aman-dreny. Na izany aza, dia zava-mitranga indraindray. Ohatra, fission sombin Br ⁹⁰ voalohany mamokatra beta-simba ny krypton-90, izay mety ho hita ao ny faly amin'ny fanjakana ampy hery mba handresena ambonin'ny angovo. Amin'ity tranga ity ny neutron taratra mety hitranga mivantana mba hanangana krypton-89. Ity isobars mbola miovaova mikasika ny beta-simba tsy mbola miditra ao amin'ny marin-toerana yttrium-89, ka ny krypton-89 dia mizara ho dingana telo.

Oraniôma fission: Chain Fihetsiky

Netrôna avoakan'ny ao amin'ny fanehoan-kevitra cleavage azo hifantoka tanteraka amin'ny ray aman-dreny ny hafa-vihy, izay dia tena misy mijaly-mianatra fission. Amin'ny tranga izay oraniôma-238 telo netrôna, izay hitsangana avy amin'ny heriny latsaky ny 1 MeV (ny hery nivoaka tao amin'ny fission ny oraniôma fototra - 158 MeV - ny ankamaroany niova fo ho kinetic angovo cleavage sombiny), ka tsy afaka miteraka fanampiny fizarana ity nuclide. Na izany aza, raha misy manan-danja ny tsy fahita firy fitanan'ny isotope U netrôna ²³⁵ maimaim-poana ireo dia mety ho voasarik'ireo ny nuclei ny ²³⁵ U, dia mety tena miteraka cleavage, amin'ity tranga ity satria tsy misy angovo tokonam-baravarana ny fizarana eto ambany izay tsy nahatonga.

Izany no fitsipika rojo fanehoan-kevitra.

Karazam-Nokleary Fanehoan-kevitra

Aoka K - isan'ny netrôna novokarina tao amin'ny santionany ny fissile fitaovana amin'ny dingana avaratry ny rojo, nizara ny isan'ny netrôna vokarina any dingana N - 1. io isa dia miankina amin'ny isan'ny netrôna vokarina any dingana N - 1, dia variana ny fototra, izay afaka hiaritra nampirisika fission.

• Raha K <1 amin'ny, ny rojo fanehoan-kevitra fotsiny avy etona sy ny dingana dia hijanona vetivety kely. Izao no mitranga ao amin'ny voajanahary oraniôma akora, izay ny fitanan'i ^{ny 235} U Tena kely ny mety ho hisakana ny fiasan'ireny ny neutron isotope ity dia tena tsinontsinona.

• Raha K> 1, ny rojo fanehoan-kevitra dia hitohy hitombo raha mbola rehetra ny fissile dia tsy ho fitaovana ampiasaina (ny baomba atomika). Izany no hanatontosana izany dia amin'ny akora voajanahary karena mba hahazoana ny avo ampy fitanan'ny ny oraniôma-235. Fa boribory santionana sarobidy K mitombo ny mety ho neutron hisakana ny fiasan'ireny, izay miankina amin'ny amin'ny nipoaka ny tontolon'ny. Noho izany dia tsy maintsy U lanja mihoatra ny fanakianana sasany faobe ho fission ny oraniôma (rojo fanehoan-kevitra) mety hitranga.

• Raha K = 1, dia misy fanehoan-kevitra maso. Izany no ampiasaina amin'ny nokleary reactors. Ny dingana no mifehy fizarana eo oraniôma tsorakazo cadmium na bore, izay mitroka ny ankamaroan'ireo netrôna (ireo singa dia afaka fakàna netrôna). Mizara oraniôma cores dia mifindra avy hatrany fehezin'ny ny tsorakazo ka dia mitoetra K sarobidy mitovy amin'ny iray.