Реакции нуклонные

Доказано, что в случае реакции, вызванной нейтроном, энергия связи нейтрона представляет большую (если не всю) часть этой энергии возбуждения. Однако, если даже массовые числа легко делящихся ядер отличаются мало, энергия связи может изменяться почти на 50%, отсюда и различие в способности делиться отдельных ядер. Это относительно большое изменение объясняется влиянием четно-нечетного члена в формуле для массы ядра. Если М А, 2) — масса ядра, содержащего А нуклонов, из которых 2 — протоны, то в атомных единицах массы [4] [c.11]

Вторая группа реакций основана на преобразовании нуклонов в ядре вследствие излучения или захвата лептонов (е, е" ). В этом случае общее число нуклонов в ядре остается неизменным, а изменяется только соотношение протонов и нейтронов. То есть идет реструктуризация ядра. Например, 3 -излучение (испускание е ) не относится ко всему ядру, а является конкретной реакцией п р + ел В результате в ядре становится на один нейтрон меньше, а протонов — на один больше. Сумма же нуклонов остается неизменной, следовательно, и атомная масса остается прежней. В результате этой реакции один химический элемент превращается в другой. [c.104]

Выбор нейтрона в качестве основы систематизации, в общем-то, правилен. Но некорректно его представлять через разность N = А - Z. В действительности все обстоит наоборот A = N + P. NhP — первичные переменные, дозы (порции) изменений. А — производная от них. (И если в отдельных аспектах рассмотрения системы окажется целесообразным использование в качестве основания А, то его надо понимать не в смысле "массового" числа, а в смысле "нуклонного" числа, что с очевидностью вытекает из приведенного уравнения. Изменения в ядре происходят кратно числу (штук) нуклонов). А это может произойти посредством реакций, приведенных в табл. 10. [c.109]

Так, в основе изобарных рядов лежат реакции р -распад и захват электрона (е -захват) Р -распад и захват позитрона (е -захват). Эти реакции относятся к превращению нуклонов Б ядре и приводят к увеличению или уменьщению числа протонов (нейтронов) в ядре, в результате их взаимопревращения при сохранении суммы (А). [c.114]

Из Системы атомов видно, что физическая суть ухода влево от линейного развития пучка главных генетических рядов объясняется уменьшением устойчивости ядер с ростом числа нуклонов в них. В частности, усиление реакций р -распада и е -захвата теснит пучок справа налево по изобарным рядам, а испускание протона теснит их влево вниз по изотонным рядам. [c.123]

В Системе атомов аналогами нуклонов (побудительными факторами движения в определенных направлениях) являются соответствующие радиоактивные реакции. Причиной перемещения атомов влево — вниз по главным генетическим рядам являются реакции а-распада и деления ядер. Однако от [c.123]

Выделение энергии в ядерных реакциях сопровождается измеримой потерей массы, которая соответствует соотношению Эйнштейна ЛЕ = с Ат. Разность между массами ядра и нуклонов, из которых оно состоит, называется дефектом массы. По дефекту массы нуклида можно вычислить его энергию связи, т. е. энергию, требуемую для разделения ядра на индивидуальные нуклоны. Исследование энергий связи ядер в расчете на один нуклон показало, что выделение энергии может происходить при расщеплении тяжелых ядер (ядерное деление) и при слиянии легких ядер (ядерный синтез). [c.274]

Изучение ядерных реакций открыло путь к практическому использованию внутриядерной энергии. Оказалось, что наибольшая энергия связи нуклонов в ядре (в расчете на один нуклон) отвечает элементам средней части периодической системы. Это означает, что как при распаде ядер тяжелых элементов на более легкие (реакции деления), так и при соединении ядер легких элементов в более тяжелые ядра (реакции термоядерного синтеза) должно выделяться большое количество энергии. [c.95]

С ПОМОЩЬЮ у-квантов радиоактивных источников возможны лишь реакции с дейтерием (энергия связи нуклонов — 2,226 Мэе) и бериллием (энергия связи нуклонов — 1,666 Мэе). [c.358]

При облучении дейтерия быстрыми дейтронами образуются один из изотопов гелия и нейтрон, а при облучении жесткими у-лучами образуются два нуклона. Написать уравнения этих ядерных реакций. [c.37]

Природе существуют атомы углерода и с массовым числом 12 (сокращенно—и с массовым числом 13 ( С). Такие атомы одного и того же элемента, характеризующиеся различными массовыми числами (т. е. суммарным числом нуклонов), носят название изотопов данного элемента. Обычный углерод, имеющий атомный вес 12,011, представляет собой природную смесь (около 98,9%) и (около 1,1%). Так как химические свойства изотопов в подавляющем большинстве случаев практически тождественны, состав их природной смеси при реакциях обычно не изменяется. [c.74]

Энергия ядерных реакций. В табл. 19.6 приведены энергии образования из нуклонов ядер наиболее распространенных изотопов элементов от водорода до цинка. Эти энергии в миллионы и сотни миллионов раз превосходят энергии образования молекул из атомов. Поэтому и энергии ядерных реакций огромны по сравнению с теплотами обычных химических реакций. [c.585]

Теория Бора правильно описывает механизм основных ядерных реакций, если энергия бомбардирующих частиц не превышает нескольких десятков МэВ. Однако иногда опытные данные могут быть объяснены только механизмом прямого взаимодействия падающая частица непосредственно выбивает нуклон из ядра. [c.419]

В реакциях деления ядро атома расщепляется па более легкие ядра с неодинаковыми массами. Найдено, что наибольшая энергия связи нуклонов в ядре отвечает элементам средней части периодической системы. Поэтому на ядра этих элементов распадаются ядра тяжелых элементов, выделяя огромное количество энерги] . Так, деление урана-235 протекает по схеме [c.69]

У большинства химических элементов ядра отдельных атомов при постоянном числе протонов (Z) могут несколько различаться числом нейтронов (Л—2). Например, ядра атомов углерода всегда содержат 6 протонов, но нейтронов могут содержать либо 6, либо 7. Поэтому в природе существуют атомы углерода и с массовым числом 12 (сокращенно — С), и с массовым числом 13 ( С). Такие атомы одного и того же элемента, характеризующиеся различными массовыми числами (т. е. суммарным числом нуклонов), носят название изотопов данного элемента. Обычный углерод, имеющий атомную массу 12,011, представляет собой природную смесь С (около 98,9%) и С (около 1,1%). Так как химические свойства изотопов в подавляющем большинстве случаев практически тождественны, состав их природной смеси при реакциях обычно не изменяется. [c.64]

У них одно и то же число протонов, но разное число нуклонов, т. е. они отличаются друг от друга числом нейтронов в ядре. Так как химические свойства определяются зарядом ядра и электронной структурой атома, а масса атома влияет на них слабо, то химическое поведение изотопов одинаково. Изотопы хлора, 7С1 и уС (хлор-35 и хлор-37) имеют один и тот же атомный номер, 17, а разница между их нуклонными числами указывает на то, что у одного изотопа 18 нейтронов, а у другого — 20. Химические реакции двух этих изотопов одинаковы. Изотопы водорода отличаются друг от друга гораздо сильнее, чем изотопы других элементов (разд. 17.8). [c.16]

Принцип сохранения электрического заряда иллюстрируется реакциями распада, приведенными в табл. 20.4. Так, лямбда-частица, представляющая собой гиперон с массой, несколько превышающей массу нуклона, может распадаться с образованием протона и отрицательного пиона или с образованием нейтрона и нейтрального пиона. В первом случае нейтральная лямбда-частица образует положительно заряженную частицу и отрицательно заряженную частицу во втором случае она образует две нейтральные частицы. [c.600]

Реакция образования атома Не из двух атомов водорода и двух нейтронов сопровождается уменьшением массы на 0,030376, которая эквивалентна 28,294 МэВ. Обычно энергию связи принято выражать в мегаэлектронвольтах на нуклон (7,073 МэБ на нуклон в случае Ше). Энергия связи в расчете на один нуклон как функция числа нуклонов (массового числа) показана для некоторых устойчивых ядер на [c.620]

Ядерные реакции, вызванные бомбардировкой тяжелыми ионами, можно разделить на два класса. К первому относятся реакции, при которых происходит простое перераспределение нуклонов между снарядом и мишенью. Примерами таких реакций могут служить (М , Ы ) Ы , N14 Реакции второго типа характеризуются [c.83]

Протоны и другие частицы очень высоких энергий позволили не только открыть новые ядерные реакции, но и проникнуть еще глубже в тайны ядра. Установлено, что в результате ядерных реакций с частицами больших энергий из ядер (или нуклонов) вылетают новые элементарные частицы. Первая из них была открыта в 1948 г. в реакциях с альфа-частицами, ускоренными до 380 Мэе. Она имела массу, равную 273 электронным массам, и получила название пи-мезон, что в переводе на русский язык означает средний . Действительно, масса пи-мезона занимает промежуточное положение между массами электрона и протона. Следует отметить, что пи-мезоны были обнаружены еще в 1937 г. в космических лучах. [c.24]

Энергия связи нуклонов в ядре для элементов с атомными номерами 3—10 составляет 10" —10 а. е. м. или на 1 ядро около 10 эВ, что в пересчете на 1 моль дает колоссальную величину—10 Дж. Такие количества энергии сравнимы с энергетическими затратами, сопровождающими ядерные реакции в недрах звезд (гл. 1, разд. 1). [c.48]

В предыдущей главе мы рассмотрели проблему системноструктурной организации естественного множества дискретных частиц вещества — атомов, исходя из посылки, что нам еще не известно существование химических элементов. Мы как бы накапливали знания, следуя логике природы в ее развитии от простого к сложному, а не хронологии действительных исторических открытий. Из построенной Системы атомов мы выявили ее структуру и связи между всеми атомами, которые подразделяются на четыре вида генеалогического родства и отображаются в Системе четырьмя генетическими рядами взаимопревращаемости атомов. В основе этих взаимопревращений лежат внутриядерные изменения, вызываемые различными ядерными и нуклонными реакциями. [c.139]

Для осуществления этой реакции необ.ходимы фотоны, энергия которых больше энергии связи нуклонов в ядре. Энергия связи нуклонов в ядре больншнства химических элементов составляет около 8 Мэе. [c.357]

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]

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]

Механизм ядерных реакций. Конкуренция ядерных процессов. Реакции под действием а-частиц, протонов и нейтронов во многом сходны между собой. Это связано с однотипным механизмом нх протекания. Согласно Бору, ядерные реакции протекают в два этапа. На первом этапе происходит слияние взаимодействующих ядер с образованием нового возбужденного ядра С, называемого составным или комиаунд-ядром А + а = С. Энергия возбуждения многократно перераспределяется между нуклонами. Через определенный промежуток времени на одной частице или группе частиц может сосредоточиться энергия, достаточная для ее вылета. Тогда осуществляется второй этап — распад возбужденного составного ядра = B-f 6. Способ распада составного ядра зависит от его физико-химических свойств и энергии, но не зависит от способа образования. Если после вылета одной частицы из возбужденного ядра оставшаяся энергия достаточно велика, возможен вылет второй, третьей и т. д. частиц. При этом ядро может распадаться различными путями с определенной вероятностью каждого энергетически возможного вида распада. Так, например, при бомбардировке ядер алюминия быстрыми нейтронами (10 МэВ) конкурируют следующие ядерные реакции [c.418]

Ядерные реакции под действием дейтеронов протекают иначе. Дейтерон — сравнительно рыхлая частица. У него большой размер и довольно слабая связь между образующими его нуклонами. При приближении к ядру в результате поляризации и кулоновского отталкивания связь между нуклонами в дейтероие еще больше ослабляется и происходит распад дейтерона. Освобождающаяся при этом энергия приводит к вылету протона. Примером такого типа взаимодействия может служить реакция облучения фтора дейтеронами [c.419]

С) связывают с их склонностью вступать в (а, п) реакции. В результате реакции Be(a, n) впервые был получен нейтрон. Радиоактивный распад вымерших на Земле и в метеоритах тяжелых элементов привел к повышенному распространению изотопов свинца. Свинец и другие магические ядра благодаря заполненности энергетических уровней нуклонов в ядре более устойчивы к реакциям захвата нейтронов и потому более распространены. На Земле непрерывно происходят ядерные процессы, ведушие в конечном счете к изменению распространенности элементов и изменению их изотопного состава. Однако все эти процессы идут медленно и результаты анализа вещества земной коры показывают, что изотопный состав элементов на Земле практически постоянен. Например, у хлора, извлеченного из морской воды и выделенного из минералов (апатита и др.), атомная масса оказалась одинаковой. То же самое обнаружено для N1, Ре, 51, Н , Ы, 5Ь, Си и других элементов. [c.432]

Уравнивание массов1.1х В уравнениях ядерных реакций суммы чисел чисел и атомных нуклонов (массовых чисел) одинаковы в правой и номеров левой частях, и суммы чисел протонов (атомных номеров) также одинаковы для обеих частей уравнения. В качестве примера запишем уравнение р-распада азота-16 [c.22]

Распад нейтрона на протон, электрон и нейтрино ельзя объяснить сильными взаимодействиями (разд. 20,3) или электромагнитными силами. Ферми предположил, что между некоторыми частицами происходит взаимодействие иного рода,. называемое слабым взаимодействием. Оно приблизительно в 10- раз меньше сильных взаимодействий, происходящих между нуклонами и аналогичными частицами длительность реакции при этом имеет порядок 10- с, тогда как сильные взаимодействия протекают за время 10 с. [c.598]

Большинство ядерных реакций протекает в две стадии. Сначала происходит захват бомбардирующей частицы ядром мишени и образование промежуточног. возбужденного ядра (см. рис. 3 и 8), которому бомбардирующая частица передает всю свою энергию. Время жизни такого ядра очень мало и составляет 10 - -10 сек. Вторая стадия связана с тем, что из возбун --денного ядра вылетают нуклоны, подобно молекулгг.т жидкости при испарении, энергия которых превышает среднюю энергию всех нуклонов в ядре. При этом испаряющиеся частицы уносят с собой значительную часть энергии возбужденного ядра, которое остается либо в слабовозбужденном состоянии, способном к радиоактивному распаду, либо вообще в невозбужденном, [c.30]

Так как значение очень велико, то даже небольшое уменьшение массы эквивалентно выделению очень большого количества энергии. Это и является причиной того, что ядро связано столь прочно, а ядерные реакции оказались неисчерпаемым источником энергии. Обычно энергию связи выражают в мегаэлектронвольтах на одну ядерную частицу (нуклон) (1МэВ = 1,602 10 Дж). [c.23]

Самый долгоживущий изотоп элемента № 93 рождается в интересной ядерной реакции быстрый нейтрон поражает ядро урана и захватывается им. Энергия быстрого нейтрона велика, и нуклонное образование уран+нейтрон оказывается возбужденным. В некоторых случаях оно разваливается на два осколка, а иногда из него вылетают одиг за другим два нейтрона и уносят избыток энергии. Баланс подвести несложно — в ядре остается 237 частиц. Продукт ядерной реакции — уран-237 — неустойчив испустив бета-частицу, он переходит в нептуний. Благодаря этому процессу уже накапливают килограммы нептуния. [c.385]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология