Нейтрон реакции с атомными ядрами

Атом — мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая все его химические свойства. Атом состоит из положительно заряженного ядра, включающего протоны и нейтроны, и занятых отрицательно заряженными электронами оболочек, располагающихся вокруг ядра. Химическую природу элемента определяет число протонов в ядре, равное порядковому номеру элемента в периодической таблице Д. И. Менделеева. Число нейтронов в атомном ядре одного и того же элемента может быть различным. Элементы с одинаковым числом протонов, но различным числом нейтронов в ядре называют изотопами. Явление изотопии играет большую роль при исследовании механизма органических реакций (изотопный эффект, изотопная метка). [c.7]

Полная масса атома называется его атомной массой и приблизительно равна сумме масс всех протонов, нейтронов и электронов, входящих в состав атома. Когда из протонов, нейтронов и электронов образуется атом, часть их массы превращается в энергию, которая выделяется в окружающую среду. (Этот дефект массы и есть источник энергии в реакциях ядерного синтеза). Поскольку атом невозможно разделить на составляющие его элементарные частицы, не подводя к нему извне энергию, которая эквивалентна исчезнувшей массе, эта энергия называется энергией связи атомного ядра. [c.18]

Изучение явления радиоактивности первоначально привело к предположению, что ядра различных атомов построены из протонов и электронов. Эта гипотеза долгое время была общепризнанной. Однако последующее изучение ядерных реакций, открытие нейтронов Чедвиком и выявившаяся возможность выделения нейтронов из любых атомных ядер (кроме протона) привели к отказу от ранее принятой гипотезы. Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон (1932) и Гейзенберг (в том же году) высказали и обосновали положение, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, и предложили протонно-нейтронную теорию атомных ядер. [c.51]

Изучение закономерностей ядерных реакций позволяет создать теорию происхождения химических элементов и их распространенности в природе. Согласно данным ядерной физики и астрофизики синтез и превращение химических элементов происходят в процессе развития звезд. Образование атомных ядер осуществляется либо за счет термоядерных реакций, либо — реакций поглощения ядрами нейтронов. [c.16]

СЕЧЕНИЕ АКТИВАЦИИ —величина, показывающая вероятность образования радиоактивных изотопов при взаимодействии ядерных частиц (нейтронов, протонов, а-частиц) с атомными ядрами. Обозначается буквой а. Практически наиболее важны реакции радиационного захвата нейтронов и соответствующая им величина — сечение захвата нейтронов эти реакции приводят к образованию радиоактивного изотопа элемента, массовое число которого на единицу больше, чем у изотопа, претерпевшего превращение. Во многих случаях при захвате нейтронов тем же самым изотопом наблюдается образование ядерных изомеров, отличающихся друг от друга периодами полураспада. [c.226]

В ходе исследования различных ядерных реакций было установлено, что ядра некоторых тяжелых элементов способны делиться. В 1939 г. было обнаружено, что при бомбардировке урана нейтронами происходит деление ядра на два новых, причем процесс сопровождается вылетом вторичных нейтронов и выделением колоссальной энергии. Выделение при реакции вторичных нейтронов позволило осуществить цепной процесс распада ядра урана и разработать технологию получения атомной энергии. [c.22]

Первая реакция может проходить как в атомном ядре, так и со свободным нейтроном, так как масса последнего (1,0086650 а.е.м.) больше суммы масс протона (1,0072764 а.е.м.) и электрона (0,0005486 а.е.м.). В свободном состоянии нейтрон испытывает р-распад с периодом полураспада (см. ниже) 7=11,7 мин. А вторая реакция возможна только внутри ядра и за счет его энергии, так как масса протона меньше массы нейтрона и позитрона. Третьим видом р-распада является захват ядром электрона из электронной оболочки своего атома ( -захват, или /(-захват). Во всех трех случаях р-распад сопровождается испусканием нейтрино (V) или антинейтрино (у). В результате р"-распада количество протонов в ядре возрастает и его заряд повышается на единицу. Например [c.576]

Взаимодействие между атомными ядрами и электронными оболочками в атомах и химических соединениях осуществляется главным образом благодаря наличию у них зарядов и служит основой при возникновении химической связи и образовании химических соединений. В ядрах атомов между протонами и нейтронами действуют особые ядерные силы, которые во много раз больше сил взаимодействия зарядов. Именно поэтому в химических реакциях даже при самых высоких температурах (10 —10 К) атомные ядра остаются устойчивыми, тогда как электронные оболочки атомов испытывают глубокие изменения. [c.10]

Источники заряженных частиц и нейтронов. Долгое время после того, как была осуществлена первая ядерная реакция, единственным источником частиц, с помощью которых можно было производить обстрел атомного ядра, являлись естественные а-радиоактивные элементы. Вот почему все ядерные реакции, осуществленные до 1932 г., относились исключительно к типу (а, р). Лишь в 1932 г. началась интенсивная разработка установок, в которых можно было бы ускорять заряженные частицы до пороговых энергий. [c.79]

Ядерная (атомная) энергия — это часть энергии связи в ядрах атомов, высвобождающаяся прп таких превращениях сверх-тяжелых или сверхлегких элементов, в результате которых образуются изотопы средни.х элементов. Высвобождение энергии сопровождается потерей массы, эквивалентной потере высвобождающейся энергии эта энергия высвобождается в результате преобразования массы покоя в энергию. Помимо целого ряда других реакций, в реакторах прежде всего происходит взаимодействие нейтронов с ядрами атомов. Однако в реакцию с ядрами особенно легко вступают нейтроны, движущиеся с определенной скоростью, неодинаковой в различных случаях и получившей наименование резонансной. При этой скорости эффективное сечение ядра максимально. (Под эффективным [c.547]

Для всех остальных элементов масса атомов больше суммы масс электронов и протонов, входящих в их состав. В начале 1920-х гг. разность указанных величин стали приписывать наличию в атомах еще одного типа частиц, названных нейтронами, однако в то время эти частицы еще не были обнаружены экспериментально. Нейтроны были открыты только в 1933 г. английским ученым Чедвиком при исследованиях ядерных реакций, и с этих пор считается установленным, что нейтроны являются элементарными частицами, входящими в состав атомного ядра наряду с протонами. [c.60]

Использование как ядерного горючего основано на том, что при соударении его ядра с медленным тепловым нейтроном образуется новое ядро неустойчивое и самопроизвольно сразу же распадающееся на два больших фрагмента, состоящих из ядер 8г, и др., а также нескольких новых нейтронов, сразу же вступающих в новые ядерные реакции с новыми ядрами Так возникает разветвленная ядерная реакция, в результате которой выделяется 2 10 Дж/моль тепловой энергии, что в 2,5 10 раз превышает количество энергии, выделяющейся при сгорании такой же массы угля. Такой процесс реализуется в атомной бомбе. Для спокойного протекания той же ядерной реакции в атомном реакторе используются поглотители нейтронов в виде стержней из металлов с большим сечением захвата нейтронов, например кадмия, и замедлители нейтронов в виде графитовых блоков или тяжелой воды ВзО. Помимо самопроизвольному распаду под действием тепловых нейтронов способен подвергаться также трансурановый изотоп плутония который получают в значительных количествах в атомных реакторах. В настоящее время используется для производства ядерного оружия. [c.193]

Сечение (вероятность взаимодействия нейтронов с ядрами) и тип ядерной реакции зависят от энергии нейтронов. Сечение измеряется в (см ) и по порядку величины близко к площади поперечного сечения атомного ядра см . Его размерность следует из [c.6]

Сравнивая энергию у-излучения радионуклидов с энергией связи нейтронов в различных атомных ядрах, видим, что при создании фотонейтронных источников в качестве источников у-излучения можно использовать офаниченное число радионуклидов, а в качестве мишеней только бериллий и дейтерий, у которых энергия связи нейтронов в ядрах равна соответственно 1,665 и 2,226 МэВ, Реакцию (у, п) могут вызвать лишь у-кванты, энергия которых превышает указанную энергию связи нейтрона. [c.48]

Наши сведения об изотопном составе различных элементов, а также изучение ядерных реакций и искусственной радиоактивности приводят к заключению, что число нейтронов (Л — 2) в устойчивых атомных ядрах находится в закономерном соотношении с числом протонов . На рис. 9 представлены все устойчивые изотопы, а также изотопы, обладающие слабой а-радиоактивностью. [c.51]

Применение нейтронов для осуществления ядерных реакций имеет то преимущество, что, не обладая электрическим зарядом, эти частицы, в отличие от сг-частиц, протонов, и дейтронов, не отталкиваются атомными ядрами и поэтому более легко приближаются к ним. Как мы увидим дальше, это в особенности ценно в тех случаях, когда мы имеем дело с тяжелыми атомными ядрами, обладающими большими зарядами, так как сила отталкивания такими ядрами положительно заряженных частиц (сс-ча-стиц, протонов или дейтронов) становится весьма значительной. [c.413]

Свойства, проявляемые изотопами в ядерных реакциях, как и другие их ядерные свойства, при данном Z кардинально зависят от полного числа нуклонов в ядре. Так, например, сечение захвата тепловых нейтронов (с энергией порядка нескольких сотых долей электронвольта) для изотопа лития составляет 940 барн, а для изотопа дЬ — 0,045 барн [4]. В реакциях деления ядро изотопа урана распадается только под действием быстрых нейтронов с энергией Е, большей 1 МэВ, и с малым эффективным сечением 0,3 барна. Ядро же изотопа делится под действием нейтронов любых энергий, причём с уменьшением Е сечение резко возрастает, достигая для тепловых нейтронов величины 582 барн, что коренным образом определяет принципы действия и конструкцию атомных реакторов. [c.25]

Возникло понимание, что, поскольку число рождаемых в этой реакции нейтронов больше 1, этот процесс может развиваться по схеме цепной реакции, и при благоприятных условиях может приобрести характер взрыва. Действительно, от момента захвата нейтрона ядром до его деления проходит время порядка 10 секунды. Для деления 1 грамм-атома урана (235 г) нужно PS нейтронов. Если в одной ступени деления число нейтронов удваивается, то это число нейтронов возникнет через 10 секунды в 80-м поколении. За это время выделится энергия 2 10 эрг, что больше, чем получается при сгорании 700 тонн угля. К сожалению, именно возможность создания сверхбомбы, а отнюдь не перспектива мирного применения ядерной энергии послужила стимулом для интенсивных исследований физики атомного ядра в Западной Европе, США и СССР в середине XX века. [c.115]

Ядерные свойства изотопа в отличие от химических свойств его предопределяются не зарядом атомного ядра, а его составом, при одинаковом же составе — строением ядра. Поэтому у изотопов одного и гого же элемента ядерные свойства совершенно различны. Так, протий (Н) и дейтерий (D) — не радиоактивны, а тритий (Т) — радиоактивен. Протий поглощает нейтроны, превращаясь в дейтерий посредством ядерной реакции [c.185]

Расщепление атомных ядер. а-Частицы радиоактивного излучения, быстрые протоны, дейтроны, нейтроны, фотоны 7-лучей могут разрушать атомные ядра, вызывая разнообразные ядерные реакции [c.715]

На основании тщательного изучения ядерных реакций советский физик Д. Д. Иваненко и одновременно немецкий физик В. Гейзенберг в 1932 г. предложили протонно-нейтронную теорию строения атомного ядра. Согласно этой теории атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Оба вида частиц, объединяемых под общим названием — нуклоны, обладают почти одинаковой массой, равной приблизительно 1 углеродной единице. Массовое число показывает общее число нуклонов, т. е. протонов и нейтронов, содержащихся в атомном ядре данного элемента. Например, массовое число атомного ядра натрия 23 оно слагается из 11 протонов и 12 нейтронов. [c.43]

При делении каждого атомного ядра урана выбрасывается ядром 2—3 нейтрона. Так как один нейтрон приводит к выбрасыванию атомным ядром урана 2—3 новых нейтронов, а они, сталкиваясь с другими ядрами урана, в свою очередь вызывают деление ядер и появление уже 4—9 нейтронов и т. д., то происходит быстрое размножение нейтронов, и ядерный процесс нарастает с очень большой скоростью без действия внешних факторов. Такой лавинообразный, протекающий с нарастающей скоростью процесс деления атомных ядер получил название цепной ядерной реакции (рис. 11). Цепная ядерная реакция может развиваться только в достаточно большом куске расщепляющегося урана. Наименьшее количество урана, при котором возможна цепная ядерная реакция, называется критической массой. Так как в любой момент в куске урана имеются свободные нейтроны, которые проникают в его атомные ядра, то при наличии массы урана больше критической происходит цепная ядерная реакция взрывного характера. [c.67]

Ядерные реакции, вызываемые нейтронами. Особый интерес представляют ядерные реакции, протекающие при бомбардировке нейтронами. Действительно, нейтрон не имеет электрического заряда и, следовательно, может приближаться к атомным ядрам на расстояния, достаточные для проявления действия ядерных [c.38]

При взаимодействии свободных нуклонов, сопровождающемся образованием атомного ядра, выделяется энергия, в миллионы раз пре-. вышающая энергию экзотермических химических реакций. Масса ядер-ного нуклона (протона или нейтрона в атомном ядре) меньше массы свободного протона или нейтрона из-за выделения атомной энергии при ядерном синтезе и выражается дробным числом. В то же время число нуклонов (Л) в атомном ядре равно сумме числа нейтронов М) и протонов (Z) А=Ы+1, эта величина — всегда целое число. [c.210]

Любое вещество обладает определенным запасом внутренней энергии, который складывается из энергии движения всех составляющих данное вещество частиц — молекул, атомов, ионов, электронов, протонов и нейтронов в атомном ядре и т. д. Запас внутренней энергии данной массы вещества зависит от его химической природы, агрегатного совиояния и температуры. Абсолютное значение внутренней энергии различных веществ неизвестно. Измеримо лишь ее изменение, равное количеству энергии, отдаваемой веществом в окружающую среду или принимаемой извне. Энергетический эффект, сопровождающий химическую реакцию, подтверждает наличие в каждом индивидуальном веществе определенного запаса внутренней энергии. [c.74]

Первое искусственное осуществление ядерной реакции (Резерфорд, 1919) положило начало новому методу изучения атомного ядра. Открытие нейтронов (Чэдвик, 1932) привело к возникновению протонно-нейтронной теории атомных ядер, предложенной сначала Д. Д. Иваненко и Е, Н. Гапоном (1932) н в том же году Гейзенбергом. Вскоре Фредерик и Ирен Жолио-Кюри (1934) открыли явление искусственной радиоактивности В 1938 г. Хан и Штрассман осуществили деление атомного ядра урана, а в 1940 г. К. Д. Петржак и Г. Н. Флеров открыли явление самопроизвольного деления атомных ядер. В 40-х годах была осуществлена цепная ядерная реакция (Ферми) и вскоре был открыт новый вид ядерных превращений — термоядерные реакции. Дальнейшее развитие ядерной физики сделало возможным использование ядерной энергии. Позднее эти явления стали использовать при химических и биологических исследованиях. В настоящее время разрабатывается проблема осуществления управляемых термоядерных реакций. [c.19]

Чрезвычайно редко встречаются такие ядра-мишени, которые дают один специфический тип ядерной реакции. Наоборот, данное ядро в результате бомбардировки альфа-частицами подвержено нескольким различным типам ядерных реакций, например возможны (а, п)- и (а, р)-реакции и большое число других, менее вероятных реакций. Кроме того, разнообразие возможных реакций увеличивается при использовании разных бомбардирующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, фотонов и даже заряженных атомов тяжелых элементов). Для каждого из этих процессов атомное ядро будет иметь специфическое поперечное сечение. В качестве примера рассмотрим облучение теллура фотонами, имеющими энергию до 70 Мэе. Такое облучение приведет в основном к у, п)-и (V. р)-реакциям, причем преобладающей будет (у, /г)-реакция. Однако можно наблюдать довольно большое число менее обычных реакций. Они могут охватывать диапазон от обычных реакций, таких, как (7, 2п), до таких редко встречающихся реакций, как (7,ЗрЗ/г)-реакция. Общее поперечное сечение превращения будет определяться первыми двумя типами реакций. Однако другие реакции также будут вносить свои вклады. Далее, если использовать другую область значений энергий фотона, то окажется, что соотношение поперечных сеченийУразличных реакций будет изменяться. Если энергия фотона уменьшится, то можно ожидать, что (у, /г)-реакция будет вносить еще больший вклад в поперечное сечение, а если энергия фотона увеличится, то увеличится вклад других реакций. В общем случае следует ожидать, что уменьшение энергии падающей частицы будет благоприятствовать испусканию незаряженной частицы. Это, по-видимому, связано с повышением потенциального барьера для излучаемой частицы при увеличении ее заряда. В общем случае, если падающая частица обладает более низкой энергией, происходит испускание нейтрона или протона. Эти тенденции хорошо иллюстрируются рис. 11-14, на котором приведена зависимость поперечного сечения индуцированных альфа-частицами реакций для N1 от энepгии . Из рис. 11-14 видно, что поперечное сечение реакции зависит не только от ядоз-мишани и типа реакции, но также и от энергии бомбардирующей частицы. [c.416]

Рассчитаем энергию реакции образования атомного ядра тяжелого изотопа водорода взаимодействуют протон и нейтрон с образованием дейтона (ядро тяжелого водорода) и выделением энергии. Сложением величин масс протона (1,0076) и нейтрона (1,0090) получаем значение 2,0166. Такая масса должна была бы быть у дейтона, если бы он образовался без значительного выделения энергии. Фактическая (зкспери-ментально определенная) величина массы дейтона составляет 2,0142. [c.210]

Нейтронное излучение взаимод. только с атомными ядрами среды. По энергии нейтроны (в сравнении со средней энергией теплового движения кТ где /с-постоянная Больцмана, Т-абс. т-ра) подразделяют на холодные (Е < кТ), тепловые (Е кТ), медленные (кТ< Е < 10 эБ), промежуточные (10 < < 5 10 эВ) и быстрые ( >5 -10 эВ). Нейтроны в в-ве испытывают упругое и неупругое рассеяние. Прн достаточной энергии нейтроны могут выбивать частично ионизир. атомы из среды (т. наз. ядра отдачи). При захваге нейтронов атомными ядрами могут происходить ядерные реакции, последствием к-рых является испускание у-квантов, о.- и Р-частиц, осколков деления ядра и др. Ослабление потока нейтронов происходит по экспоненциальному закону Ф = где N-число атомов дан- [c.254]

Космические лучи при попадании в атмосферу Земли испытывают соударения с атомными ядрами элементов атмосферы, в результате чего возникают вторичные нейтроны разнообразных энергий и мезоны. Во всей толще атмосферы образуется в среднем 2,6 нейтр1см сек. В зависимости от энергии нейтронов в атмосфере протекают следующие ядерные реакции (тепловые нейтроны) [c.163]

Ч-электрон), за тщ следует D-атом (протон + нейтрон + электрон) и Т-атом (протон + 2 нейтрона + электрон). Далее идет атом Пе (2 протона + 2 нейтрона + 2 электрона) и т.д. Благодаря обменным взаимодействиям, происходящим при обркзовании ядра атома (комбинация протонов и нейтронов), выделяющаяся при этом энергия очень велика. Соответственно для разрушения ядра необходимо затратить такое же количество энергии. Например, для расщепления ядра дейтерия на протон и нейтрон нужно сообщить ядру энергию, равную 2,14 10 кДж- моль Ч При химических реакциях такое количество энергии никогда не выделяется, вследствие чего атомные ядра в химических превращениях выступают как неизменяющаяся комбинация протонов и нейтронов. Напротив, при объединении протона с электроном в атом водорода выделяется всего лишь 1310 кДж моль- . Такая же энергия необходима и для расщепления атома водорода на протон и электрон потенциал ионизации), причем эта величина имеет тот же порядок, что и количество энергии, выделяющееся в результате химических реакций. То же самое можно сказать и о величине энергии, необходимой для взаимодействия атома водорода с электроном, равной 72 кДж-моль срод- [c.50]

В основе фотоядерного метода анализа (ФМА) состава вещества лежит свойство атомных ядер при взаимодействии с гамма-квантами достаточно высоких энергий вступать в фотоядерные реакции, которые приводят к образованию новых ядер, отличающихся от исходных либо возбужденным состоянием, либо ну-клонным составом. Необходимым условием протекания фотоядерной реакции является превышение величины энергии гамма-кванта порогового значения для данного типа реакции. Известно большое количество типов фо-тоядерных реакций, различающихся по виду испускаемых в ходе реакции частиц. К наиболее распространенным относятся реакции (7,и), (7,у ), (У-2и), (у,пр), (у,а). Количественно фотоядерные реакции, как и реакции на нейтронах, характеризуются сечением, величина которого определяется вероятностью протекания реакции на ядрах данного типа при взаимодействии с гамма-квантами определенной энергии. В области энергии 10-20 МэВ сечение составляет 10 -10 см [36]. Для большинства атомных ядер наибольшее сечение имеет реакция (у,и), величина его растет с увеличением атомного номера нуклида. Вероятность протекания этой реакции возрастает также и с увеличением энергии кванта, достм ает максимума и затем спадает. Этот максимум в сечении фотоядерных реакций принято называть гигантским резонансом. [c.59]

Цепная ядернап реакция. Ядро атома урана-235 расщепляется медленными нейтронами с выделением энергии, в результате образуются ядро с меньшим числом протонов (атомное ядро элемента с меньшим порядковым номером) и два-три нейтрона, которые расщепляют следующие ядра атома Таким образом, возникает цепная ядерная реакция. Такие реакции протекают лавинообразно (что происходит, например, при взрыве атомной бомбы). В ядерных реакторах для тормол<ения лавинообразного процесса используют кадмиевые стержни, которые погружают на определенную глубину в реактор и тем самым замедляют в нужной степепи протекание ядер-иой реакции распада урана-235. Критическая масса урана-235 (т. е. масса урана, которая необходима для протекания неконтролируемой цепной ядер-нон реакции) составляет 242 г. [c.409]

О составе атомных ядер и энергии их образования. Изучение явления радиоактивности первоначально привело к предположению, что ядра различных атомов построены из протонов и электронов. Эта гипотеза долгое время была общепризнанной. Однако последующее изучение ядерных реакций, открытие нейтронов Чедвиком и выявившаяся возможность выделения нейтронов из любых атомных ядер (кроме протона) привели к отказу от ранее принятой гипотезы. Д. Д. Иваненко и Е.Н. Га-пон (1932) и Гейзенберг (в том же году) высказали и обосновали положение, что атомные ядра состоят 8 88 90 92 9 из протонов и нейтронов, и предложили протонно-нейтронную теорию Рис. 8. Энергетические уровни 5/ атомных ядер и 6 -подуровией электронов в ато- [c.51]

Основные научные работы посвящены поверхностным явлениям, строению атомного ядра и ядерным реакциям. Открыл (1920) изотоп хлор-39. Предсказал существование нейтронов (1920) н тяжелых изотопов водорода. Построил (середина 1930-х) один из первых в США циклотронов и провел на нем серию важных исследований структуры атома. Разработал несколько прецизионных методов измерения поверхностного натя кения. Исследовал связь между поверхностными свойствами органических веществ и их молекулярной структурой. Развил представления И. Ленгмюра о существовании ориентированного мономолекулярного слоя на поверхности жидкостей и между двумя н<идкими фазами. Ввел понятия работа адгезии и работа когезш . Изучал адсорбцию газов порошкообразными веществами, разработал метод измерения площади поверхности порошков. [297, 318, 324] [c.536]

Дейтерий (Deuterium). Атом дейтерия состоит из одного протона, одного нейтрона и одного электрона, вращающегося вокруг ядра. Для образования ядра дейтерия — дейтрона необходимы очень высокие температуры (несколько. миллионов градусов). Дейтроны образуются, в частности, в недрах Солнца в результате протонно-протонной реакции, когда один из протонов становится нейтроном и происходит слияние протона с нейтроном. При таком слиянии испускается нейтрино и рождается нейтрон-протонная частица — дейтрон. Дейтрон в отличие от протона слабо поглощает нейтроны, но хорошо замедляет их. Поэтому тяжелая вода DaO является хорошим замедлителем нейтронов в атомных реакторах. [c.55]

Тяжелые частицы (альфа или нейтроны) сталкиваются с атомными ядрами и могут выбить их из занимаемого положения. Этот процесс, названный смещением , приводит к 0бразованию дефектов в структуре твердого тела. Может произойти и ядерная реакция. Например, при бомбардировке атомов хлора нейтронами он превращается в фосфор [c.103]

Реакции деления могут быть цепными реакциями. Такие реакции вызываются нейтронами. Ядро например, может соединяться с нейтроном и давать ядро Этот изотоп неустойчив и подвергается самопроизвольному делению на две частицы примерно с одинаковыми атомными номерами это значит, что протоны, содержащиеся в ядре распределяются почти поровну между двумя дочерними ядрами (рис. 193). Эти дочерние ядра содержат также некоторое количество нейтронов, первоначально принадлежавших ядру Однако поскольку отнощение пе1 1тронов к протонам больше в более тяжелых ядрах, чем в ядрах, обладающих средней массой, деление сопровождается освобождением нескольких свободных нейтронов. Освобождающиеся таким образом нейтроны могут затем соединяться с другими ядрами образуя дополнительное количество ядер которые в свою очередь подвергаются делению. Реакции, в результате которых образуются продукты, вызывающие продолжение данной реакции, называются цепными, или аутокаталитическими, реакциями. [c.555]

Тяжёлая вода, характеризуясь высокой теплоёмкостью, являясь апро-тонным растворителем, обладает также низким сечением захвата тепловых нейтронов дейтерием а = 0,0015 барн), которое в 200 раз меньше, чем для лёгкого изотопа водорода — протия а = 0,3 барн). Тяжёлая вода по замедляющей способности в отношении нейтронов в 3-4 раза эффективнее графита. Отмеченные обстоятельства обеспечивают использование тяжёлой воды в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов в энергетических и исследовательских ядерных реакторах, в ЯМР-спектроскопии, в фундаментальных научных исследованиях, связанных с изучением структуры атомного ядра. Тяжёлая вода, так же как и входящий в её состав дейтерий, широко используется при производстве большой гаммы дейтерий содержащих меченых химических соединений, широко применяющихся в медицине, биологии, в различных отраслях химии, в ядерной физике, в ЯМР и других видах спектроскопии. В виде дейтерида лития дейтерий входит в состав термоядерного оружия. По общему убеждению специалистов, в будущем дейтерий наряду с тритием станет компонентом топлива энергетических термоядерных реакторов, в первом поколении которых будет осуществлена реакция синтеза Т (В, п) Не + 17,6 МэВ. Эта реакция в сравнении с другими реакциями синтеза, предполагающими участие изотопов водорода, характеризуется наибольшим энерговыделением и, как следствие, наименьшим расходом дейтерия (100 кг/год на 1 ГВт электрической мощности). [c.210]

Ядра Не , Не и Не состоят из двух протонов и 1, 2 и 4 нейтронов соответственно. Атомные массы перечисленных изотопов равны 3,0169807 4,0038761 6,020838 (при условии, что масса нейтрального атома 01 равна 16,000000). В отличие от Не с четным спином, ядро атома Не обладает спином i/j и магнитным моментом 1,07 10 GSM. Ядра Не, или альфа-частицы, чрезвычайно устойчивы (энергия связи нуклонов 28,2937 Мэе)-, они широко используются в различных ядерных реакциях. [c.414]

Р1нтересно отметить, что такая реакция может происходить и с нейтронами, не находящимися внутри атомного ядра. В уравнениях ядерных реакций обычно указывают заряд (внизу слева от символа частицы) и массу (вверху слева) каждой частицы, чтобы можно было проверить соблюдение законов их сохранения, как это показано в уравнении 2.1. [c.79]

В связи с возможностью получения химических элементов в результате ядерных реакций с использованием а-частиц, протонов, нейтронов и других частиц возникла идея си 4теза элементов, более тяжелых, чем уран. На возможность существования элементов, более тяжелых, чем уран, указывал еще Д. И. Менделеев. Этот вопрос весьма заинтересовал знаменитого итальянского физика Ферми, который в 1935 г. предпринял попытку получения таких элементов (трансуранов), облучая уран нейтронами. При этом были обнаружены изотопы каких-то элементов, обладающих р-активностью. Ферми высказал предположение, что эти изотопы являются новыми трансурановыми элементами с атомными номерами 93 и 94. Он назвал их аузонием и гесперием. Дальнейшие опыты Мейтнер, Гана и Штрассмана, а также Ирэн Жолио-Кюри показали, что взаимодействие различных изотопов урана с нейтронами может происходить различными путями. при облучении нейтронами претерпевает симметричное деление на два почти равных по массе ядра с выбрасыванием нейтронов (см. глава I, 13) и выделением большого количества энергии. Второй путь заключается в том, что в результате взаимодействия э и с нейтронами образуются компаунд-ядра, которые в результате Р-распада переходят в ядра трансурановых элементов. В 1940 г. Флеров и Петржак установили, что ядра также способны к спонтанному делению. Возможно, в опытах Ферми, который облучал нейтронами природный уран (т. е. смесь изотопов) [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология