Продукты деления ядер выходы

Рис. 94. Кривая выхода продуктов деления ядра урана-235.

Получение радионуклидов при делении ядер. Известно [1], что в процессе деления ядер образуется примерно 120 нуклидов — осколков деления. Выход каждого из них зависит от вида делящегося ядра и энергии нейтронов, вызвавших деление. Отметим, что часть продуктов деления [c.511]

Интересно отметить, что выход того или иного продукта деления существенно зависит от вида делящегося ядра (рис. 9.1.10). [c.512]

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]

Деление ядра всегда сопровождается исчезновением определенного количества массы. Ввиду существующего соотношения между массой и энергией Е = тс ) это значит, что в процессе деления должна выделяться энергия. Действительное количество выделенной энергии, естественно, зависит от продуктов данного процесса деления. Выход продуктов деления 9211 при [c.171]

Быстрые частицы делят также ядра элементов средних масс, например Ре, Си, Аз, Ag, Зп и др. По-видимому, способностью делиться частицами достаточно большой энергии обладают любые сложные ядра. Кривая распределения выхода продуктов деления по массам частицами с очень большой энергией имеет существенно иной вид, чем изображенная на рис. 70 для энергии порядка 1 Мэв. С увеличением энергии минимум на седловидной кривой уменьшается [401 [ и при 0,5 Бэв совершенно исчезает [404]. Кривая распределения имеет пологий максимум, отвечающий немного меньшей массе, чем половина массы делящегося ядра. Вместе с тем, на правом конце кривой появляется новый высокий максимум с массой, на немного единиц меньше начальной. Разница в форме кривой распределения при делении частицами средней и высокой энергии видна из сравнения рис. 70 с рис. 71. На последнем дана кривая деления висмута протонами в 480 Мэв [404]. В его продуктах было идентифицировано химическими способами 70 изотопов 22 элементов с номерами от 19 до 82. [c.176]

Цепочки продуктов деления [9]. Процесс деления может осуществляться многими различными путями. При делении например, известно очень большое число продуктов от Z = 30 (цинк) до Z = 65 (тербий) и от Л = 72 до Л = 161. Развал ядра на два равных осколка отнюдь не является самым вероятным способом деления под действием тепловых нейтронов. Напротив, асимметричное деление оказывается гораздо более предпочтительным максимумы кривой выходов продуктов деления соответствуют Л =95 и Л = 138. С увеличением энергии бомбардирующей частицы асимметрия уменьшается. [c.312]

Измеренный выход некоторого продукта деления представляет сумму его независимого выхода и независимых выходов всех его предшественников. Во всех случаях, когда непосредственно измерялись выходы нескольких изобарных членов цепочки, результаты хорошо согласуются с вышеизложенной гипотезой зарядового смещения. Можно поэтому считать, что измеренный полный выход нуклида, заряд которого на одну или две единицы отличается от 2 конечного стабильного ядра, представляет основную часть полного выхода, соответствующего цепочке с данным массовым числом. [c.313]

Деление при высоких энергиях. Характеристики акта деления, вызванного частицами высокой энергии или тепловыми нейтронами, заметно различаются. Знакомая двугорбая кривая выхода продуктов деления (рис. 65) сменяется при высоких энергиях одиночным широким пиком, максимум которого расположен при значении А, несколько меньшем половины массового числа нуклида-мишени (ср. кривую для 400 Мэв на рис. 66). В отличие от деления при низких энергиях обнаружено большое число нейтронодефицитных нуклидов, особенно среди тяжелых продуктов. Этот факт был истолкован как указание на то, что образовавшееся после каскадной фазы реакции возбужденное ядро сначала испаряет некоторое число нуклонов (главным образом нейтронов), а затем, по достижении достаточно высокой величины 2, 1А, деление начинает конкурировать с дальнейшим испарением. К тому же существуют доводы в пользу того, что многие первичные продукты деления — как тяжелые, так и легкие (для данной мишени и данной энергии бомбардирующей частицы) — обладают примерно одинаковым отношением чисел нейтронов и протонов. Это говорит о том, что деление происходит слишком быстро, для того чтобы могло произойти перераспределение нейтронов и протонов, и что делящиеся ядра имеют примерно такое же отношение нейтронов и протонов, какое обнаруживается в продуктах деления. [c.319]

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]

Таким образом, характер процесса деления (а следовательно, и кривая распределения выходов продуктов) для делящегося ядра с данными 2 и Л — 2 в первом приближении не зависит от энергии бомбардирующих частиц, так как все состояния с большим возбуждением сняты предварительным испарением нуклонов. Эмиссионное деление приводит в основном [c.657]

Перспективным методом синтеза может оказаться деление [43, 35]. Процесс деления ядер приводит к продуктам, распределенным в широком диапазоне зарядов и масс. Систематические исследования зарядовых и массовых распределений осколков деления (облучались ядра от золота до урана различными ионами вплоть до аргона), проведенные в последнее время в Дубне, показали, что дисперсия осколков по массе быстро возрастает с увеличением параметра Z IA составного ядра, а максимум распределения смещается в сторону больших Z [44] (рис. 4), Например, в реакции U( Ar, /) наблюдается значительный выход ядер полония и астата [45]. Имея пучок ускоренных ионов ксенона, можно синтезировать все известные изотопы трансурановых элементов вплоть до Z= 104—105 и, по-видимому, продвинуться несколько дальше. [c.18]

Эта реакция используется в ядерных реакторах для получения вторичного топлива, поскольку ядра Ри делятся тепловыми нейтронами, а также для получения оружейного плутония, применяемого в атомных и термоядерных бомбах. Дальнейшая активация Ри нейтронами реактора приводит к получению тяжелых изотопов плутония ( " Ри, Ри, Ри) и еще более тяжелых атомных ядер изотопов амершщя, кюрия и др. Активность актиноидов, накапливающихся в реакторе за время кампании, составляет примерно 25 % от суммарной активности продуктов деления. Активация нейтронами стабильного изотопа Сз, образующегося при делении с выходом 6,6 %, приводит к накоплеьшю радиоактивного (2,062 г.). Поскольку накапливается в реакторе при активации, а при ядерных взрывах он не образуется, то отношение активностей С8 в пробах, взятых из атмосферного воздуха, грунта или водной среды, является важным тестом для определения источника выброса радиоактивных веществ — аварии ядерного реактора или взрыва ядерного устройства. Во время работы реактора за счет активации нейтронами конструкционных материалов накапливаются и другие не менее важные радионуклиды Ре (2,7 г.) и Со (5,27 г.). [c.158]

Относительно различия выходов при делении разных ядер (или одного и того же ядра при различных степенях возбуждения) было до сих пор мало опубликовано. Нишина и др. [109, 110] показали, что продукты симметричного как по Л, так и по Z деления гораздо заметнее при делении быстрыми нейтронами, чем при делении медленными нейтронами. Кингдон [90] высказал ту мысль, что при делении быстрыми нейтронами осколкам нехватает времени, чтобы асимметрично распределиться по сортам , так, чтобы наилучшим способом использовать связывающие способности нейтронов . Количественное сравнение было предпринято для выхода при делении одного избранного продукта— Ва [17] сравнивалось количество импульсов деления от тонкого слоя урана в специальной камере деления с количеством Ва , образующегося в большом количестве UgOg, помещавшегося в специальном отделении камеры. Было обнаружено, что выход Ba на одно деление U медленными нейтронами доходит до 120% выхода Ва на одно деление U быстрыми нейтронами. Продукты деления U больше походят на продукты деления и [59]. Были также опубликованы некоторые совершенно предварительные данные относительно продуктов фотоделения [95], деления протактиния [57] и тория (Полесицкий и др. [115,61]). Совсем недавно ряд авторов [113, 52, 53, 111, 141] сообщил о том, что выходы от деления при сверхвысокой энергии (например, при бомбардировке а-частицами с энергией 380 MeV) сильно отличаются от выходов при обыкновенном делении урана, а именно, массы продуктов деления размазаны при этом очень широко для и от 55 до 180 с единственным пиком вблизи 115, а для висмута от 45 до 139 с пиком примерно при 100. Пока еще неясно, какие продукты образуются здесь при бинарном делении, а какие при более сложных типах расщеплений. Специфически новым явлением является образование осколков, бедных нейтронами, например, осколков распадающегося при /С-захвате Bai , неизвестных при обыкновенном делении, что обусловлено испарением многих нейтронов из высшей степени возбужденной системы до или после деления. Центральное понижение кривой выходов слабо выражено и при делении торня а-частицами с энергией 38 MeV [107. [c.71]

Производство радиоэлементов в котле. Продукты, получающиеся при радиационном захвате нейтрона ураном и торием, мы рассмотрим в гл. VIII. Все остальные получающиеся в котле радиоэлементы можно разделить на два класса, а именно продукты деления и элементы, получающиеся при захвате нейтронов неделящимися ядрами. Пригодность этих радиоэлементов определяется выходом, легкостью химического отделения, удобством периода и спросом [1, 2, 121]. [c.73]

Множество возможных каналов ядерной реакции означает широкий набор ее продуктов. Разобраться в детальном механизме многоканального превращения, применяя только ядерно-физические методы, не удается, и Я. X. оказывается здесь незаменимой. Число возможных каналов реакции, как правило, возрастает с ростом энергии возбуждения исходного ядра. При малых энергиях возбуждения лишь деление тяжелых ядер характерпзуется широким набором возможных продуктов (осколков). Поскольку, однако, деление сопровождается выходом очень большой энергии, то и здесь можно говорить об очень сильном возбуждении промежуточного состояния (деформированное делящееся ядро с заготовками осколков деления) ио сравнению с конечным. Это и определило содержанпе основного круга ядерно-химич. исследований ядерных реакций исследование процессов деления или превращений под действием частиц высокой энергии. Соответственно центрами Я. х. оказались лаборатории, располагающие ускорителями высокой энергии или мощными ядерными реакторами (изучение деления медленными нейтронами). Их типовые задачп — установление спектра продуктов многоканального превращения и изучение зависимостп выхода тех илн иных продуктов от энергии возбуждения исходного ядра в широком интервале энергий бомбардирующих частиц — вплоть до 30 Бэв (что обеспечивается современными ускорителями). [c.537]

Деление ядра ураиа связано, таким образом, с воз1П1Киовением искусственной радиоактивности, причем больше всего образуется радиоэлементов, характеризующихся периодами полураспада порядка минут, часов или дно " . Примерами часто образующихся и долговечных продуктов деления могут служить Sr (р, Т = 29 л) и s ( 3, Г = 30 л). Выход каждого из этих изотопов составляет около u°/o. т. е. образование его наблюдалось приблизительно в 6% всех и ученных случаев деления. [c.367]

В силу различного соотношения нейтронов и протонов в ядре 1) и в ядрах стабильных элементов в области продуктов деления первичные осколки деления располагаются, вообш е говоря, на пейтроно-избыточной стороне кривой стабильности ядер. Каждый такой осколок путем последовательных р-распадов превращается в стабильную изобару. Наблюдаются цепочки из шести р-распадов, и несомненно, что некоторые продукты деления, еще более удаленные от минимума кривой стабильности, остались незамеченными из-за их очень малых времен жизни. Среди продуктов деления под действием тепловых нейтронов не было обнаружено никаких нейтроно-дефицитных нуклидов. Существует небольшое число так называемых экранированных нуклидов, т. е. таких, которые имеют стабильную изобару с Ъ, меньшим на единицу, поэтому такой нуклид не образуется в качестве дочернего продукта в цепочке Р-распадов и предполагается, что его выход целиком обусловлен непосредственным образованием в акте деления. [c.313]

Среди продуктов деления в ядерном реакторе следует отметить радиоактивные изотопы Хе , Кг , Аг Ч Особенно велико значение Хе , который характеризуется исключительно большим сечением захвата тепловых нейтронов (2,7ч-2,8) 10 барн ( нормальное сечение поглощения нейтронов 1 барн так, сечение захвата ближайшего изотопа Хе меньше 5 барн), что, естественно, очень вредно в (шяет на процесс ядерного деления. Непосредственный выход Хе — основного вредного поглотителя тепловых нейтронов — равен 0,003 (на одно деление и образуется 0,003 ядра Хе ). Кроме того, Хе является одним из продуктов распада Те [c.12]

Хан, открывший вместе с Штрасманом деление атомного ядра, считал, что наилучшим выходом как для энергетики, так и для политики является ядерный синтез гелия из легких элементов. В таком термоядерном реакторе не образуется ни твердых радиоактивных продуктов распада, ни взрывчатого вещества плутония. В своем докладе К истории деления урана и последствиям этого достижения , сделанном в 1958 году, Хан высказался следующим образом В настоящее время у нас есть водородная бомба — грозный призрак взрывчатого превращения водорода в гелий. Однако на нашем Солнце идет совсем другой процесс саморегулирующийся синтез гелия из водорода, протекающий уже миллиарды лет, которому мы обязаны тем, что наша Земля еще обитаема и не охладилась до мертвой груды камней... Наши дети и внуки, должно быть, овладеют этим процессом они принесут Солнце на Землю — если им разрешат до этого дожить . [c.211]

Из излоя енпого выше ясно, что перед нами лежит обширная область сверхтяжелых элементов, а вдали находится остров стабильных ядер, и мы должны изобрести средства, чтобы его достигнуть. Все говорит за то, что он может быть достигнут только одним путем, а именно — путем бомбардировки ядер-мишеней тяжелыми ионами с достаточной энергией. Однако на этом пути необходимо преодолеть многие экспериментальные трудности. Теория предсказывает очень малый выход ядер продукта вследствие значительного преобладания ядерных реакций, ведущих к спонтанному делению, а не к синтезу путем слияния ядра-снаряда и ядра-мишени. При использовании имеющихся в настоящее время ядер-мишеней и ядер-снарядов наблюдается образование ядер с дефицитом нейтронов эти ядра лежат за пределами острова стабильности. Бомбардирующие ионы с достаточной энергией, которые вскоре будут в нашем распоряжении, позволят получить ядра, расположенные на самом краешке этого острова, и, следовательно, отличающиеся столь коротким периодом полураспада, что их трудно будет обнаружить. Для достижения центра острова стабильности могут понадобиться ускорители нового тина или модификации существующих ускорителей для получения достаточно интенсивных пучков необычных тяжелых ионов с достаточной энергией. Для этой цели используются главным образом линейный ускоритель тяжелых ионов (HILAG) в Беркли и циклотроны в лаборатории Дубны. Эти приборы уже модифицированы для осуществления экспериментов, позволяющих достигнуть островов стабильности. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология