Тяжелые нуклиды

Предполагается, что при температуре 100 млн. градусов и при плотности 10 000 Г-СМ- в центре звезды устанавливается равновесие между тремя альфа-частицами и возбужденным ядром углерода-12 с энергией на 7,653 МэВ выше, чем энергия этого ядра в нормальном состоянии. Возбужденное ядро С может переходить в нормальное состояние путем испускания фотона. Могут происходить и другие известные ядерные реакции, которые и приводят к синтезу всех тяжелых нуклидов. [c.622]

Самопроизвольное деление ядер (спонтанное деление), как и а-распад, наблюдается у тяжелых нуклидов с массовыми числами М > 230 и 2 > 90 (изотопы урана, плутония, америция и др.). Такие ядра де ится на два осколка, массовые числа которых находятся в области 70-170 а. е. м. Кроме осколков в процессе деления образуются два-три нейтрона. При делении высвобождается суммарная энергия 200 МэВ, в том числе кинетическая энергия осколков, которая составляет -170 МэВ. Эта энергия распределяется между двумя осколками обратно пропорционально их массовым числам (см. формулу (1.19)). Так, если массовые числа М = 98 и Л/2 = 140, то 1 = 99,4 МэВ, Е2 = 69,6 МэВ. По сравнению со стабильными изотопами соответствующих элементов осколки перегружены нейтронами и поэтому распадаются с испусканием подряд нескольких р-частиц, образуя так называемые радиоактивные изобарные цепочки, имеющие одинаковые массовые числа, но отличающиеся зарядом нуклидов Из-за того, что период полураспада по каналу спонтанного деления очень большой (для Ту2 = 8 лет), радиоактивность накопленных продуктов деления в природном уране незначительна. [c.10]

Тяжелые нуклиды с массовым числом более 200 могут распадаться с испусканием а-частиц (рис. 1.4, з, и). Для этих нуклидов а-распад, как правило, более выгоден энергетически. Периоды полураспада а-активных ядер находятся в пределах от 3,05 10 секунд ( Ро) [c.9]

В некоторых случаях конвертерных или бридерных реакторов, когда хотят ограничить образование некоторых тяжелых нуклидов (например, Ри" в Pu ) или ограничить деление конвертированного топлива (например, в тории), возникают особые ядерные ограничения степени выгорания топлива, не упомянутые здесь. В этих случаях предел облучения значительно ниже указанных величин. [c.26]

При этом образуется количество продуктов деления, по массе равное разделившемуся урану и плутонию, а по объему — примерно в три раза больше. Это связано с тем, что, во-первых, из одного атома тяжелого нуклида получается два атома продукта деления, а во-вторых — шютность продуктов деления в среднем в 1,5 раза меньше плотности иОг и РиОг. [c.164]

Практически все тяжелые нуклиды, начиная с тория, способны к спонтанному делению (СД) (см. табл. [c.226]

Более тяжелые нуклиды калифорния получают облучением в высокопоточных ( > 10 н см с ) ядерных реакторах или при ядерных взрывах. Облучение или других актиноидов нейтронами в реакторе [c.256]

В этой главе ставится задача дать обзор ядерно-физических аспектов образования тяжелых нуклидов из основных топливных веществ [28]. Рассматриваются выходы тяжелых нуклидов, их радиоактивность, их роль как вредных поглотителей нейтронов и значение в химической переработке топлива. [c.53]

Один метод основан па переработке продуктов термоядерного взрыва ( Майк ). Этот способ уже привел к открытию эйнштейния и фермия. При проведении подобных экспериментов потребуется специально сконструированное ядерное устройство и тщательно выбранное место испытаний. Это позволит увеличить вероятность образования и открытия очень тяжелых элементов. Только тогда можно быть уверенным в успехе таких экспериментов. Чтобы ядерный взрыв был успешным, его нужно проводить с материалом источника, такого, как, например, уран-238 (или более тяжелые нуклиды с более высокими атомными номерами), который подвергался бы облучению очень интенсивным потоком нейтронов в чрезвычайно короткий промежуток времени (несколько микросекунд). [c.84]

Деление ядер представляет совершенно иной вид ядерного распада наиболее тяжелых нуклидов, главным образом потому, что в этом процессе выделяется большое количество энергии. Можно подсчитать, что выделяющаяся энергия (т. е. уменьшение массы) при спонтанном делении тяжелого нуклида, например [c.150]

Если а-распад характерен почти исключительно для области тяжелых элементов и все нуклиды после висмута являются а-нестабильными, то распад с испусканием р-частиц не ограничивается этой областью периодической таблицы и не все тяжелые нуклиды р-неста-бильны. Так, например, изотопы плутония с массовыми числами 236, 238, 239, 240, 242 и 244 р-стабильны. Если бы эти изотопы не были нестабильными по отношению к независимо протекающему процессу распада испусканием а-частиц с периодом полураспада, не превышающим 100 млн. лет, то их можно было бы обнаружить в природе. (По указанным в приложении к книге радиоактивным свойствам можно определить, какие из изотопов трансурановых элементов являются р-стабильпы-ми.) Стабильные изотопы таллия, свинца и висмута — самых тяжелых нерадиоактивных элементов, встречающихся в природе, — р-стабильны так же, как и другие стабильные изотопы во всей периодической таблице. [c.148]

До 1934 г. считалось, что уран с 92 протонами — это элемент с самым высоким атомным номером. Зат%м было обнаружено, что если уран бомбардировать нейтронами, он поглощает нейтрон и испускает /3-части-цу, становясь, таким образом, 93-м элементом — нептунием. Этот процесс нейтронной активации можно использовать для получения элементов с еще большим атомным номером - Ри, Ат, Се, Вк, f и т. д. Эти элементы называются трансурановыми или высшими актинидами. Некоторые из этих тяжелых нуклидов, например не только радиоактивны и излучают частицы, но могут также подвергаться делению. При этом ядра спонтанно делятся на две приблизительно равные части, и одновременно выделяется большое количество энергии. В основном это кинетическая энергия продуктов деления, но определенную часть ее несут нейтроны и -у-кванты, эмиссия которых сопровождает процесс деления. Новые ("дочерние") нуклиды, образовавшиеся в результате деления, весьма разнообразны и имеют широкий диапазон — от бария до брома. Все они без исключения являются нестабильными и распадаются с испусканием /3-частиц. Выход продуктов деления различается в зависимости от атомной массы, образуя "седлообразное распределение". [c.11]

Горение водорода. Мы уже указывали, что водород — наиболее распространенный элемент в космосе . Приблизительно 90% всех нуклидов в веществе звезд составляет водород. Следовательно, разумно принять водород за исходное вещество для образования элементов во внутренних областях звезды. Бер-бидж и др. [42] в своей теории нуклеосинтеза постулировали, что водород был единственным веществом первых звезд, а поэтому требуется изначальная ядерная реакция, в ходе которой за счет водорода образуются более тяжелые нуклиды. Любые такие процессы определяются как горение водорода. [c.40]

Ранняя фаза сжатия вызывает быстрое увеличение яркости звезды при относительно постоянной температуре поверхности. На следующем этапе сжатие продолжается, но с меньшей скоростью при этом растут температура на поверхности и светимость. Все это время водород в центре звезды расходуется в ядерных реакциях, и медленное сжатие ядра продолжается. Образование тяжелых нуклидов из более легких во внутренних областях звезды само по себе вызывает уменьшение давления, но это компенсируется гравитационным сжатием, которое поддерживается на равновесном уровне сопутствующим подъемом температуры. Дальнейшее повышение температуры вызывает расширение внешних слоев звезды, вследствие чего сквозь относительно большие области поверхности возможно возрастание общего излучения энергии. Процессы такого типа определяют дальнейшую эволюцию звезд. Ядро звезды — место, где преобладают ядерные реакции. Последовательная смена реакций происходит вследствие подъема температуры под действием гравитационного сжатия и возможного поступления вещества нз внешних слоев. [c.39]

Основным источником 1юлучения трансурановых элементов является ядерный реактор, в котором уран или более тяжелые нуклиды поглощают нейтроны, увеличивая тем самым массу ядра, и в результате последующего Р распада превращаются в элементы с большими 2 (рис. 12.1.3-12.1.5). Самый тяжелый нуклид, который можно получить в реакторе, это [5]. [c.231]

При добавлении замедлителей в систему, содержащую нуклиды с четным числом нейтронов, критическая масса нуклида резко возрастает. Например, при добавлении в систему водорода уже при значениях р /р . > 5 (р — концентрация ядер нуклида в 1 см , индекс н означает водород, х — тяжелый нуклид) критрмеская масса становится бесконечной для всех нуклидов с четным числом нейтронов, имеющих атомную массу не более 244. Аналогично ведут себя и другие критические параметры. Такое поведение критических параметров объясняется энергетической зависимостью нейтронных сечений деления и поглощения. Отношение сечения деления к сечению поглощения для нуклидов с четным числом нейтронов резко уменьшается при уменьшении энергии нейтронов. Поэтому смягчение спектра при введении замедлителей в систему приводит к возрастанию критических параметров. Такая энергетическая зависимость сечений деления и поглощения сказывается и на эффективности отражателей. Отражатели, хорошо замедляющие нейтроны, менее эффективны в системах, содержащих нуклиды с четным числом нейтронов, по сравнению с отражателями, слабо замедляющими нейтроны (табл. 12.2.4). [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология