Протоны в ядерных реакциях

Важным видом ядерных реакций являются термоядерные реакции. Это реакции слияния (синтеза) атомных ядер в более сложные. В качестве примера термоядерной реакции можно привести суммарное уравнение синтеза ядер гелия из ядер водорода (протонов) [c.661]

При бомбардировке лития протонами происходи,т превращение его в гелий. Написать уравнение ядерной реакции. [c.68]

В результате успешного проведения первых ядерных реакций были получены уже известные, встречающиеся в природе изотопы. Однако полученные таким образом нейтронно-протонные комбинации могли отличаться от комбинаций, характерных для природных изотопов. Ведь первые органические молекулы, синтезированные химиками, отличались от молекул природных соединений (см. гл. 6). Нейтронно-протонные комбинации нового типа были получены в 1934 г. французскими физиками супругами Фредериком Жолио-Кюри (1900—1958) и Ирен Жолио-Кюри (1897—1956) (дочь известных физиков супругов Кюри, прославившихся открытием радия, см. гл. 13). [c.172]

Английский физик (уроженец Новой Зеландии) Эрнест Резерфорд (1871—1937) решил, наконец, признать, что единица положительного заряда принципиально отличается от электрона — единицы отрицательного заряда. В 1914 г. Резерфорд предложил принять в качестве основной единицы положительного заряда частицу положительно заряженных лучей с наименьшей массой, равной массе атома водорода. Когда, уже позднее, Резерфорд занялся изучением ядерных реакций (см. гл. 14), он сам неоднократно получал частицы, идентичные ядру водорода, что окончательно убедило его в правильности такой точки зрения. В 1920 г. Резерфорд предложил назвать эту основную положительно заряженную частицу протоном. [c.151]

Обычные методы анализа недостаточно чувствительны для обнаружения следовых количеств примесей в веществах. При проведении анализа этими методами часто сталкиваются с проблемой холостых определений (разд. 8.3). Для определения следовых количеств примесей в веществе целесообразно применять метод активационного анализа, обладающий высокой чувствительностью. Этот метод основан на превращении определяемых примесей при помощи ядерных реакций в радиоактивные нуклиды с последующим количественным определением их активности. Из множества ядерных реакций для проведения активационного анализа практически пригодны только реакции с участием нейтронов, протонов, дейтронов, тритонов, а-частиц й фотонов. Для объяснения сущности метода допустим, что речь идет об однородном веществе, содержащем реакционноспособные ядра и в течение определенного промежутка времени подвергающемся действию потока нейтронов или заряженных частиц. Число образовавшихся радиоактивных нуклидов М пропорционально потоку нейтронов Ф, числу реакционноспособных ядер N и эффективному сечению захвата о ядерной реакции [c.309]

В 1919 г. Резерфорд уже смог показать, что альфа-частицы могут выбивать протоны из ядер азота и объединяться с тем, что останется от ядра. Наиболее распространенным изотопом азота является азот-14, в ядре которого содержится 7 протонов и 7 нейтронов. Если из этого ядра выбить протон и добавить 2 протона и 2 нейтрона альфа-частицы, то получится ядро с 8 протонами и 9 нейтронами, т. е. ядро кислорода-17. Альфа-частицу можно рассматривать как гелий-4, а протон — как водород-1. Таким образом, Резерфорд первым успешно провел искусственную ядерную реакцию [c.170]

Физики принялись за создание устройств, предназначенных для ускорения заряженных частиц в электрическом поле. Заставив частицы двигаться с ускорением, можно было повысить их энергию. Английский физик Джон Дуглас Кокрофт (1897—1967) совместно со своим сотрудником ирландским физиком Эрнестом Томасом Син-тоном Уолтоном (род. в 1903 г.) первыми разработали идею ускорителя, позволявшего получать частицы с энергией, достаточной для осуществления ядерной реакции. В 1929 г. такой ускоритель был построен. Спустя три года эти же физики бомбардировали атомы лития ускоренными протонами и получили альфа-частицы. Эту ядерную реакцию можно записать следующим образом [c.171]

АЛЬФА-ЧАСТИЦА (а-частица) - частица, идентичная ядру атома гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов, имеет заряд 2+, массовое число 4. А.-ч. испускаются при а-распаде радиоактивных изотопов различных элементов. При прохождении через вещество А.-ч. сильно ионизирует атомы среды, быстро теряет свою энергию, имеет очень малую длину свободного пробега, что в значительной степени зависит от природы поглощающего А.-ч. вещества. А.-ч. используют для осуществления целого ряда ядерных реакций. [c.20]

Вначале бомбардировка атомных ядер велась положительно заряженными частицами протонами, дейтронами и альфа-частицами. Поскольку одноименно заряженные частицы отталкиваются, то положительно заряженные ядра атомов отталкивают положительно заряженные частицы, и заставить движущиеся с большей скоростью частицы преодолеть отталкивание и столкнуться с ядром, весьма сложно, так что ядерные реакции трудно осуществимы. [c.174]

При бомбардировке ядер лития 3L1 а-частицами образуется протон H и ядро, ще одного элемента. Составьте уравнение ядерной реакции. [c.45]

Человек научился с помощью обычных химических реакций по своему усмотрению перестраивать молекулы. Почему бы не попытаться перестраивать ядра атомов, используя ядерные реакции Протоны и нейтроны связаны гораздо прочнее, чем атомы в молекуле, и обычные методы, используемые для проведения обычных химических реакций, естественно, к успеху не приведут. Но ведь можно попытаться разработать новые методы. [c.170]

Другой способ вызвать превращение ядра заключается в его бомбардировке нейтроном или каким-нибудь другим ядром. Осуществляемые таким способом ядерные реакции называются ядерными превращениями. Подобное превращение происходит, например, когда ядро хлора-35 бомбардируют нейтроном ( п) при их столкновении образуются ядра серы-35 и протон ( р или Н). Ядерное уравнение этой реакции имеет вид [c.245]

Получение изотопа 15Р путем бомбардировки атомов алюминия а-частицами служит примером ядерных реакций, под которыми понимают взаимодействие ядер с элементарными частицами (нейтронами п, протонами р, 7-фотонами) или с другими ядрами (например, с а-частицами или дейтронами Н). С протеканием ядерных реакций связаны происхождение элементов, возможность их искусственного взаимопревращения и синтеза новых элементов. [c.94]

Резерфорд доказал протекание этой реакции, регистрируя испускаемые при этом протоны. В данной реакции а-частицы сливаются с ядрами азота с образованием неустойчивого и возбужденного промежуточного продукта, 9 F, который затем распадается на кислород и протон. В ядерных реакциях, подобных осуществленной Резерфордом, трудно заставить заряженную частицу подойти к ядру на достаточно близкое расстояние, чтобы произошла реакция. Одна из главных целей, преследовавшихся при создании ускорителей элементарных частиц, таких, как линейный ускоритель и циклотрон, заключалась в получении пучков положительно заряженных ядер, обладающих достаточной энергией, чтобы заставить их реагировать с ядрами мишени. [c.421]

К ионизирующим относятся электромагнитные излучения высокой энергии - рентгеновские и у-лучи, корпускулярные излучения высокой энергии - быстрые электроны, протоны, нейтроны, дейтроны, а-частицы, осколки деления ядер, ядра отдачи, возникающие при ядерных реакциях, потоки тяжелых ионов [13]. [c.101]

Характер взаимодействия ионизирующего излучения е веществом определяется параметрами частиц и свойствами вещества. При взаимодействии заряженных частиц со средой основной причиной потерь энергии являются столкновения с атомами (электронами и ядрами), приводящие к ионизации и многократным рассеяниям. Потеря энергии электронами происходит также в результате радиационного торможения, а для тяжелых частиц (протон, а-частица) - потенциального рассеяния на ядрах и ядерных реакций. При взаимодействии 7-излуче ния со средой потеря энергии объясняется Комптон-эффектом (рассеяние 7-кванта на электронах), фотоэффектом (поглощение у-кванта с передачей энергии электрону), образованием электронно-позитронных пар (при энергиях V-квантов 1,02 МэВ) и ядерных реакций (при 10 МэВ). [c.107]

Ввиду особой роли, которую в ядерных реакциях играют ядра водородных атомов, им были присвоены, так же как и самим изотопам, различные названия. Протоном (символ р) теперь называют ядро только легкого изотопа водорода, т. е. частицу с массой, равной 1, и зарядом 1. Ядро атома тяжелого водорода, т. е. частицу с массой 2 и зарядом 1, называют дейтроном (символ. с1). Ядро трития называют тритоном (символ 1). [c.49]

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]

Радиоактивационный анализ основан на образовании в определяемом веществе искусственных радиоактивных изотопов и последующем измерении их радиоактивности. Искусственные радиоактивные изотопы получаются в результате ядерной реакции при облучении исследуемого образца в реакторе, на ускорителе или с помощью другого источника ядер ных частиц (нейтронов, протонов, Не и др.). [c.542]

Понятие о химическом элементе. Ядерная модель атома. Протоны, нейтроны, электроны. Дефект массы. Магические ядра. Космическая распространенность химических элементов. Химические элементы в земной коре. Радиоактивность. Превращение химических элементов. Ядерная химия. Ядерные реакции. Синтез химических элементов. Ядерные реакции в природе. Происхождение химических элементов. [c.7]

Сравнительно малая распространенность легких элементов, таких, как Li, Ве, В, объясняется их склонностью к реакциям захвата протонов, нейтронов и других элементарных частиц. Это определило их превращение в другие элементы в результате ядерных реакций. Малая распространенность наиболее тяжелых элементов объясняется а-распа-дом и спонтанным делением ядер. [c.51]

Искусственно ядерные реакции вызываются облучением ( бомбардировкой ) исходного вещества ( мишени ) различными частицами, обладающими достаточно большой энергией протонами, нейтронами, а-частицами и т. д. Особенно широко применяется обработка нейтронами. Как уже отмечено, эта незаряженная частица сравнительно легко проникает в ядра различных элементов, включая и тяжелые с большим положительным зарядом. Процесс ведут в специальных установках — ядерных реакторах ( атомных котлах ). Достигаемая мощность потока — до 10 нейтронов на 1 см облучаемой поверх- [c.373]

Ядерные реакции. Искусственная радиоактивность. Под ядерными реакциями понимают взаимодействие элементарных частиц, например нейтронов, протонов, а-частиц и т. п., с ядрами химических элементов. В процессе ядерной реакции одна из бомбардирующих частиц [c.35]

Детектирование потока нейтронов можно проводить во-первых, непосредственным измерением борными счетчиками во-вторых, по количеству образующегося в детекторе (родий, марганец и т. п.) при ядерной реакции с нейтронами радиоактивного изотопа в-третьих, по возбуждаемому в результате ядерной реакции вторичному корпускулярному излучению, например, определение лития ио вторичным а-ча-стицам и тритонам, образующимся по реакции 1л(/г, а) Н. Подобно этому, по а-лучам или протонам, образующимся при реакциях В (п, а) Ве, N(/1,/ )) С и т. п., можно определить содержание бора, азота п других элементов. [c.365]

Применение ускоряемых различными способами до больших энергий частиц (протонов, дейтонов и др.), а также возникающих при ядерных реакциях нейтронов, привело к открытию новых реакций. К. Андерсон (1932) наблюдал в камере Вильсона образование двух частиц, одинаковых по массе и имеющих разные заряды. Одна из них — электрон (е-), другая — позитрон (е+). Позитроны могут существовать лишь очень короткое время, и, встречаясь с электроном, соединяются с ним, образуя два фотона л естких у Лучей [c.21]

Ядерные реакции различают по воздействующему излучению и испусканию, сопровождающему излучение. Ядерные реакции под действием а-частиц с последующим испусканием протонов обозначаются (а, р), а с последующим испусканием нейтронов — (а, о )- [c.21]

Глубокие химические изменения происходят в полимерах при действии радиационных излучений независимо от вида энергий (рентгеновские, лу-чи, быстрые и медленные нейтроны, быстрые электроны, а-частицы, протоны, другие продукты ядерных реакций), Энергия этих излучений порядка 9—10 эВ и более, тогда как энергия химических связей в полимерах порядка 2,5—4 эВ, Поэтому такие излучения способны вызвать разрыв связей в цепи, но он не всегда имеет место вследствие перераспределения и рассеяния (диссипации) энергии. При облучении, например, полиэтилена лишь 57о поглощенной энергии идет на развитие химических реакций, а 95% рассеивается в виде теплоты. [c.244]

Вокруг ядра имеется мощный электрический (кулоновский) барьер, который препятствует положительно заряженным частицам (протонам, дейтронам и др.) проникать в сферу действия ядерных сил. Например, для того чтобы протон мог проникнуть в ядро атома свинца, х)н должен обладать энергией не ниже 10 Мэе. Вот почему ядерные реакции с незаряженными частицами (нейтронами) вообще осуществляются легче, чем с заряженными. [c.373]

Для бомбардирующих частиц, вызывающих ядерные реакции, и вторичных частиц, образующихся в результате реакции, применяются обозначения, указанные в таблице XVI- . Среди них большей частью фигурируют элементарные частицы (нейтроны, протоны и др.), но имеются и более сложные частицы (ядра атома дейтерия, гелия и т. д.). [c.374]

В известных условиях при облучении В а-частицами компаунд-ядро выбрасывает протон. Какое дочернее ядро получается в этом случае Написать уравнение соответствующей ядерной реакции с указанием компаунд-ядра. [c.36]

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]

При облучении изотопа 3L1 быстрыми протонами образуется неустойчивое ядро 4Ве, которое, переходя в нормальное состояние, испускает один у-фотон с энергией 17,2 Мзе. Уравнение ядерной реакции [c.46]

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]

Примером ядерной реакции типа (с1, р), может быть процесс, с помощью которого впервые был получен радиоактивный изотоп п2 Ма при облучении стабильного ц На ядрами дейтерия происходило образование и На и выбрасывание протонов — реакция ц2 Ыа(й(, /5)и2 Ка. [c.219]

Под ядерными реакциями понимается взаимодействие соответствующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, а-частиц и друпх атомных ядер) с ядрами химических элементов. Наиболее простые ядерные реакции характеризуются следующим механизмом. Одна из бомбардирующих частиц захватывается ядром-мишенью и образуется промежуточное составное ядро с очень короткой продолжительностью жизни ( 10" с). Последнее испускает элементарную частицу или легкое ядро и превращается в новое ядро. [c.660]

Корпускулярное излучение состоит из незаряженных нейтронов и заряженных частиц, например, электронов, протонов и а-частиц. Обычным источником получения нейтронов является ядерный реактор. Заряженные частицы могут образоваться при ядерных реакциях (включая радиоактивный распад) или в электроускорителях. [c.156]

При бомбардировке очень быстрыми протонами медной мишени возникает неустойчивое промежуточное ядрр м2п, которое выбрасывает антипротон 1Н. Написать полное уравнение этой ядерной реакции с указанием промежуточного ядра. [c.37]

Число Л всегда целое и в точном выражении не равно атомной массе, которая выражается дробным числом. Существенное отклонение точных величин атомных масс от целочисленных значений А=Ы + Е объясняется тем, что взаимодействие нуклонов (свободных протонов и нейтронов) сопровождается выделением энергии, в миллионы раз превышающем тепловые эффекты, наблюдаемые при химических реакциях. При этом вступает в силу закон Эйнштейна, согласно которому масса тела соответствует полному запасу его энергии, деленному на квадрат скорости распространения света. Последняя величина равна 3-10 ° см/с. Массе 1 г ио уравнению Эйнштейна от1вечает энергия 9-102° эрр 22 млрд ккал. Значит, если при какой-либо ядерной реакции масса реагирующих частиц уменьшится иа 1 г ( дефект масс ), то выделится 22 млрд ккал. [c.210]