Ядролық тізбекті реакция. ядролық тізбекті реакция шарттары

энергия ерекше нысаны болып табылады - салыстырмалық теориясы жаппай дейді. Осы жылдан бастап ол массасы ішіне және энергия ішіне массасы айырбастауға мүмкін екенін мынадай. intraatomic деңгейде, осындай реакциялар өтеді. Атап айтқанда, атом ядросының массасы кейбір ақ энергетика айнала алады. Бұл бірнеше жолмен жүреді. Біріншіден, негізгі аз ядролардың бірқатар бөлуге мүмкін, бұл реакция «коллапс» деп аталады. Екіншіден, аз ядро оңай үлкенірек алуға қосыла алады - бұл реакция синтез. Әлемнің, мұндай реакциялар сирек емес. жұлдыздарының энергия көзі - термоядролық реакция деп айтудың өзі жеткілікті. Бірақ адамзаттың пайдаланылатын ыдырау реакциясын ядролық реакторлардың, адамдар осы күрделі процестерді бақылау үшін үйренді ретінде. Бірақ ядролық тізбекті реакция қандай? оны басқару қалай?

Қандай атом ядросының жүреді

Ядролық тізбекті реакция - басқа ядролармен элементар бөлшектер немесе ядролардың соқтығысқан жұмыс істейтін процесс. Неге «тізбекті» болып табылады? дәйекті бір ядролық реакциялардың Бұл жиынтығы. реакция өнімдері - онда осы процестің нәтижесі ядросында кванттық мемлекеттік нуклон мен құрамын өзгерту болып табылады, тіпті жаңа бөлшектер пайда болады. Ядролық тізбекті реакция, сіз ядролардың және бөлшектермен ядролардың өзара іс-қимыл тетіктерін зерттеуге мүмкіндік береді, оның физика - жаңа элементтер мен изотоптардың өндіру үшін негізгі әдісі. тізбекті реакция түсіну үшін, біз алғашқы синглі айналысуы тиіс.

Қандай реакция үшін қажет

Мұндай процесс іске асыру мақсатында, ядролық тізбекті реакция ретінде, ол күшті өзара іс-қимыл (шамамен бір Ферми) радиусы қашықтықта бөлшектердің (ядро және нуклон екі ядролардың) бірге келтіру қажет. арақашықтық үлкен болса, зарядталған бөлшектердің өзара таза Кулон болып табылады. ядролық реакция, барлық заңнамасына сәйкес: энергия сақтау, импульс моменті, барионных төлем. Ядролық тізбекті реакция рәміздер A, B, A, D белгіленеді. бар, оқиға бөлшектер - - символы бастапқы негізгі, B білдіреді жаңа шығаратын бөлшектердің, және D нәтижесінде алынған өзегін білдіреді.

реакция энергиясы

тізбекті ядролық реакция реакция кейін және оған дейін бөлшектердің жаппай айырмаға тең болып табылатын, энергия сіңіру және босату екі орын алуы мүмкін. энергиясын сіңіру соқтығысу минималды кинетикалық энергиясын, ол еркін ағып алатын деп аталатын шекті ядролық реакцияны анықтайды. Бұл шекті өзара іс-қимыл, сондай-ақ олардың сипаттамалары туралы қатысуға бөлшектердің байланысты. Бастапқы кезеңде, барлық бөлшектер алдын ала белгіленген кванттық күйде болып табылады.

әрекет

ядроны неше зарядталған бөлшектердің негізгі көзі болып табылады бөлшектердің үдеткіші, протон, ауыр иондардың және жеңіл ядролардың пучков мүмкіндік береді. ядролық реакторларды пайдалану арқылы өндірілген баяу нейтрондар. синтез және ыдырауы екі - оқиғаның фиксингтің үшін бөлшектер ядролық реакциялардың әртүрлі түрлерін пайдалануға болады тапсырды. Олардың ықтималдығы соқтығысып бөлшектердің параметрлеріне байланысты. бір оқиға бөлшектердің үшін мақсатты және ол ядроны енгізу бөлшектердің ықтималдығы шарасы болып табылады және өзара іс-қимыл, сондай өзегін сипаттайды тиімді ауданы мәні - осы ықтималдығы реакция осындай тән, көлденең қимасы байланысты. реакция нуля деген сара сығу құны бөлшектер қатысты болса, бөлім олардың бағдар тікелей байланысты болып табылады. Кіріс бөлшектердің кері толық кездейсоқ бағдарланған, және одан кем немесе реттелген тәртiппен емес, өйткені, барлық тельца полярлық. спин-бағдарланған сандық сипаттамасы поляризация векторы сипаттайды.

реакция механизмі

ядролық тізбекті реакция дегеніміз не? Жоғарыда айтылғандай, ол қарапайым реакциялардың тізбегі болып табылады. түсетін бөлшектер мен өзегі оның өзара Толығырақ массасы, жауапты, кинетикалық энергиясы тәуелді. Өзара іс-қимыл кезінде соқтығысу қуаныштымыз ядролардың, бостандығы дәрежесі анықталады. барлық осы тетіктерін бақылауды ие осындай бақыланатын ядролық тізбекті реакция ретінде процесінің мүмкіндік береді.

тікелей реакциялар

мақсатты ядроны парад зарядталған бөлшектердің, оны жай ғана тиіп болса, соқтығысу ұзақтығы әлі ядролық радиусы қашықтықты еңсеру қажет. Бұл ядролық реакция тікелей деп аталады. Осы түрдегі барлық реакциялар үшін тән еркіндік дәрежесі санының аз бастамашылық болып табылады. Бұл үдерісте, бірінші соқтығысу бөлшектердің кейін әлі ядролық тарту еңсеруге жеткілікті энергия. Мысалы, мұндай өзара, Икемсіз нейтронды шашырау ретінде, алмасу зарядтау және тікелей болып табылады. «Жалпы қимасы» өте бақытсыз деп аталатын тән осындай процестердің үлесі. Алайда, өнім бөлу желісі сәулелі бағытта бұрышын эмиссиясы ықтималдығын анықтау үшін ядролық реакцияны өтетін кванттық санының селективті елді мемлекеттер мен олардың құрылымын анықтау.

алдын-ала тепе шығарындылар

бөлшектердің алғашқы соқтығысқаннан кейінгі ядролық ынтымақтастық өрісін қалдыру емес, болса, онда ол дәйекті қақтығыстардың каскадының тартылады. Бұл ядролық тізбекті реакция деп аталады дәл шын мәнінде болып табылады. Нәтижесінде, мұндай жағдай бөлшектердің кинетикалық энергиясы ядро құрамдас бөліктері арасында таратылады. ядроның сол мемлекеттік біртіндеп әлдеқайда күрделі болады. Осы процестің барысында кейбір нуклон немесе бүкіл кластерін (нуклондар тобы) энергия бағытталған болады, ол ядро нуклона үшін жеткілікті болып табылады. Әрі қарай релаксация статистикалық тепе-теңдік және құрама ядро қалыптастыру әкеледі.

тізбекті реакциялар

ядролық тізбекті реакция дегеніміз не? оның құрамдас бөліктерінің Бұл дәйектілігі. зарядталған бөлшектердің туындаған, яғни бірнеше қатарынан бір ядролық реакциялар алдыңғы қадамдарда реакция өнімдерін ретінде пайда болады. ядролық тізбекті реакция қалай аталады? Мысалы, бірнеше бөлу оқиғалар алдыңғы алынған бастамашы ауыр ядролардың бөлу, нейтрон ыдырауы.

ядролық тізбекті реакция ерекшеліктері

ол кеңінен тарату тізбегін алынған барлық химиялық реакциялардың арасында. пайдаланылмаған байланыстары бар бөлшектер еркін радикалдар немесе атомдар рөлін орындайды. Бұл үдерісте, ядролық тізбекті реакция ретінде, оның барысы механизмі Кулондық тосқауыл бар және сіңіру бойынша ядросы қозғауға нейтрондарды қамтамасыз етеді. орта қажетті бөлшектер пайда болса, онда ол салдарынан тасымалдаушы бөлшектердің жоғалуына тізбекті scission жалғастырады, ол кейіннен өзгерістердің тізбегін туғызады.

Неге жоғалған тасымалдаушы

тасымалдаушы бөлшектердің үздіксіз тізбекті реакциялар жоғалуына тек екі себеп бар. Бірінші орта эмиссия процесінің жоқ бөлшектердің сіңіру болып табылады. Екінші - тізбекті процесін қолдайды зат қолдану аясына бөлшектер қалдырып.

процесінің екі түрі

бірлігі әрбір кезең тізбекті реакция тек бөлшектердің тасымалдаушыны туған болса, онда бұл процесс тармақталмаған деп атауға болады. Ол үлкен ауқымда энергиясын босату әкелуі мүмкін емес. көптеген тасымалдаушы бөлшектер бар болса, онда ол тармақталған реакция деп аталады. тармақталған бар ядролық тізбекті реакция дегеніміз не? қайталама бөлшектердің алдыңғы актінің алынған бір тізбегі алдында басталған жалғастыруға болады, бірақ басқалары, сондай-ақ жүзеге өтетін жаңа реакциялар жасайды. Бұл процесс процестерді бәсекелес болады сынуға әкелуі. нәтижесінде жағдай нақты сыни және шекті құбылыс пайда болуына әкеліп соқтырады. Мысалы, көп таза астам жаңа тізбектерінің сабақтастығын, егер реакция өзін-өзі қолдау мүмкін емес. оның жасанды бөлшектер орта қалаған қатарына енгізу қозғауға Тіпті егер, процесс әлі де (әдетте өте тез) ұзақ уақыт бойы жоғалады. жаңа тізбектерінің саны үзілістер санынан артық болса, тізбекті реакция материал таралып бастайды.

сын мемлекеттік

Сындарлы облысы мәселе озық өзіндік қуаттау тізбекті реакция және осы реакция кезінде барлық мүмкін емес облысының жағдайы мемлекеттерді бөлінген. Бұл параметр жаңа тізбектерінің саны мен ықтимал үзілістер саны арасындағы теңдік сипатталады. бөлшектердің-тегін тасымалдаушы сыни мемлекеттің қатысуымен, сондай-ақ тізімде негізгі элемент болып табылады «ядролық тізбекті реакция жағдайында». Бұл жағдайда қол жеткізу мүмкін бірқатар факторлардың анықталады болады. ауыр элемент ядроны ара-жігін ажырату тек бір нейтрон қозғалады. Бұл процестің нәтижесінде, ядролық бөлінудің тізбекті реакция ретінде, көп нейтрондар бар. Демек, бұл процесс тасымалдаушылар және нейтрондардың әрекет етеді тармақталған реакциясын тудыруы мүмкін. (Шығын деңгейі) жылдамдығы молайту тасымалдаушы бөлшектер өтемақы болады нейтрон бағамы бөлу немесе кеткендер жоқ түсіреді жағдайда, тізбекті реакция стационарлық режимінде жалғасады. Бұл теңдеу көбейту фактор сипаттайды. жағдайда, ол жоғарыда бірлігіне тең. Жылы атом энергиясын енгізілуіне байланысты теріс кері байланыс энергиясы босату қарқыны мен көбейту факторы арасындағы ядролық реакциялардың бақылау жүзеге асырылуы мүмкін. Осы қатынасы бір артық болса, онда реакция геометриялық прогрессиямен дамиды. ядролық қаруды пайдаланылатын бақылаусыз тізбекті реакция.

энергетика саласындағы ядролық тізбекті реакция

реактордың реактивтілігіне оның белсенді аймағында өтеді процестердің үлкен санымен анықталады. Барлық осы әсер реактивтіліктің деп аталатын коэффициенті анықталады. (Графит бойынша жылу үшін, уран) температуралық коэффициенті сипатталады графит шыбықтар, салқындатқыш немесе реактордың уран реактивтілігіне және осындай ядролық тізбекті реакция ретінде перколяции процесінің қарқындылығын температура өзгерістер, әсері. билік сипаттамаларының тәуелділігі бу параметрлерін барометрлік көрсеткіштер бойынша, сондай-ақ бар. басқа бір элементті айырбастау қажетті реакторда ядролық реакцияны сақтау үшін. салдары ретінде, бөлу ядролардың қалған себеп болады, элементар бөлшектер бірқатар ыдырауы өздерін бөлуге және бөлуге қабілетті зат болуы - бұл үшін ол назарға ядролық тізбекті реакция ағымы шарттарын қабылдау қажет. Мұндай зат жиі уран-238, уран-235, плутоний-239 пайдаланылады ретінде. Осы элементтердің ядролық тізбекті реакция изотоптардың өту барысында ыдырай және екі немесе одан да көп химиялық заттар құрайды. Бұл үдерісте, ол қарқынды энергетикалық босату, «Гамма» -rays деп аталатын шыққанша, реакция жалғастыру екі немесе үш нейтрондардың қабілетті актілер қалыптасады. құлдырап атом ядросы үшін, осы бөлшектер белгілі бір жылдамдықпен ұшып тиіс, себебі, баяу және жылдам нейтронды ажырата.