ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химия процесса деления ядер тяжелых элементов Мурин, В. П. Шведов Распределение продуктов деления по массам и зарядам из "Радиохимия и химия ядерных процессов" Менделевий получен А. Гиорзо с сотрудниками в 1955 г. облучением импульсных количеств эйнштейния (10 атомов изотопа а-частицами с энергией 41 Мэе [46]. Известны 2 изотопа менделевия М(1 , испытывающий -захват с периодом полураспада —0,5 часа, и Мс1 , претерпевающий спонтанное деление с периодом полураспада 0,5 часа. [c.545] Получен менделевий в количестве нескольких сотен атомов путем улавливания ядер отдачи. Менделевий отделялся от сопутствующих веществ хроматографически десорбцией а-гидроксибутиратом аммония со смолы Дауэкс-50 [46]. Разделение проводилось в предположении, что менделевий является трехвалентным элементом. Успешность выделения указывает на справедливость этого предположения. [c.545] Сообщение о получении элемента с порядковым номером 102 путем облучения Ст ионами С появилось в 1957 г. [47]. Оно было сделано группой американских, английских и шведских ученых, работавших в институте Нобеля в Стокгольме. Было предложено назвать этот элемент нобелием. Более поздние работы поставили полученные результаты под сомнение. [c.545] В 1958 г. были опубликованы работы [48, 49], проведенные одновременно группой Г. Н. Флерова в СССР и группой Г. Сиборга в США, из которых однозначно следует факт открытия изотопа элемента 102. Последний был получен облучением плутония ионами О и кюрия ионами С . Изотоп элемента 102 был идентифицирован путем изучения ядер отдачи в процессе облучения мишени и дочерних продуктов распада. Изотоп 10223 является а-излучателем с периодом полураспада около 3 сек. и энергией а-частиц 8,8 Мэе. Химические методы идентификации не применялись. [c.545] Ожидается, что элемент 102 — предпоследний элемент группы актинидов — может быть восстановлен до двухвалентного (подобно его аналогу — иттербию), что позволит просто и быстро отделить его от других актинидов. [c.545] Одной из важных проблем в процессе деления тяжелых ядер является выяснение точной формы кривой выхода осколочных продуктов в зависимости от их массы и заряда для различных делящихся ядер, т. е. изучение распределения продуктов деления по их массам и заряду. Эта проблема в основном решается радиохимическими методами. [c.548] Известно, что выходы продуктов деления в первом приближении выражаются кривыми, подобными приведенным на рис. 1-15. Для всех изотопов урана, а также ядер других элементов общий вид кривой сохраняется. Положение максимума выходов тяжелых и легких осколков заметно смещается при переходе от одного делящегося ядра к другому (табл. 1-15). [c.548] Явление асимметрии деления до сих пор не находит удовлетворительного объяснения. [c.549] Описанный нами npoiie действительно вызывает существенное перераспределение выходов, однако он не может объяснить всех отклонений от плавного хода кривой выходов. Для лучшего согласия с опытом следует допустить некоторое преимущественное образование осколков N = А — 2 = 82 в самом акте деления. Это должно найти отражение в увеличенном выходе соответствующих легких осколков, что и наблюдается на опыте. На рис. 2-15 пик осколков с числом нейтронов, равным 82, и пик дополнительных легких осколков отмечены стрелками. [c.550] Тонкая структура в выходах продуктов деления наблюдалась также при делении и и зв дейтонами и -квантами. [c.550] Обратимся теперь к проблеме определения независимых выходов отдельных членов цепочки с определенным массовым числом. Следует отметить, что каждая пара осколков деления IJ235 тепловыми нейтронами претерпевает в среднем 6,3 -распа-дов, причем выделяется энергия —20 Мэе. Состав смеси продуктов деления может иметь качественные и количественные различия в зависимости от вида делящегося элемента, характера деления и времени, прошедшего от начала деления. [c.550] Значения показателя степени по данным различных авторов колеблются в пределах от 1,0 до 2,1. [c.552] Значительная часть первично образовавшихся осколков деления принадлежит к числу весьма короткоживущих радиоизотопов, поэтому химическое выделение и определение выходов возможно лишь для сравнительно немногих перричных продуктов деления. [c.552] Само собой разумеется, что весьма долгоживущий предшественник в цепочке может рассматриваться как квазистабиль-ный, а выход следующего за ним ядра может считаться независимым. В ряде случаев при определении выходов необходимо также считаться с наличием запаздывающих нейтронов, перебрасывающих осколок из одной цепочки в другую. [c.552] Практически весьма трудно измерить независимые выходы значительного числа (хотя бы трех) членов цепочки с определенным массовым числом. В табл. 3-15 приведены данные о независимом выходе осколков деления. Обычно полагают, что независимые выходы отдельных изобаров данной цепочки распределены симметрично относительно некоего наиболее вероятного заряда осколка 2р так, что они могут быть аппроксимированы гауссовой кривой с подходящими параметрами, характеризующими высоту и полуширину распределения. Если мы можем указать параметры такого распределения в зависимости от массового числа цепочки, то тем самым сможем предсказать выходы всех (в том числе и стабильных) ядер-продуктов. [c.552] Для определения 2 , как функции А — массового числа цепочки осколков, можно постулировать, что при делении ядра наиболее вероятно такое распределение заряда, при котором в акте деления с заданным распределением массы делящегося ядра по осколкам выделяется максимально возможное количество энергии. [c.554] Так как все члены правой части равенства (3-15), кроме двух, не зависят от 2](и Е2), то требование максимального значения/ равносильно требованию, чтобы сумма масс осколков М(А1,1х) + М А%12) при заданном А (или Лг) была минимальной. [c.554] Для того чтобы произвести расчет, необходимо воспользоваться полуэмпирической формулой для масс ядер, подобной известной формуле Вайцзеккера — Ферми, но, конечно, такой, которая учитывает влияние оболочечных эффектов. Рассчитанные таким образом величины 2 приведены на рис. 3-15. На кривых отчетливо видно влияние замкнутой протонной (50р) и нейтронной (82га) оболочек на величину 1р. [c.554] Вернуться к основной статье