Г. Г. Сайдуллаева ядролық реакциялар
жүктеу/скачать 268,81 Kb.
|
dokumen.pub 9786010402768
Кужаттармен бирлесип жумыс жасау
- Бұл бет үшін навигация:
- Пікір жазғандар: физика-математика ғылымдарының докторы, профессор А.Д. Дүйсебаев
- Т.К. Жолдыбаев
- ISBN 978-601-04-0276-8
- ƏОЖ 621.039 КБЖ 22.383.5
|
ƏЛ-ФАРАБИ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ М. Динейхан С.А. Жауғашева Г.Г. Сайдуллаева ЯДРОЛЫҚ РЕАКЦИЯЛАР ТЕОРИЯСЫ
Алматы
«Қазақ университеті»
2013
ƏОЖ 621.039 КБЖ 22.383.5 42 Баспаға əл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті физика-техникалық факультетінің Ғылыми кеңесі жəне Редакциялық-баспа кеңесі шешімімен ұсынылған Пікір жазғандар: физика-математика ғылымдарының докторы, профессор А.Д. Дүйсебаев физика-математика ғылымдарының кандидаты, доцент Н.Б. Қадыров физика-математика ғылымдарының кандидаты Т.К. Жолдыбаев Динейхан М. жəне т.б. 42 Ядролық реакциялар теориясы: оқу құралы/М. Диней-хан, С.А. Жауғашева, Г.Г. Сайдуллаева. – Алматы: Қазақ университеті, 2013. – 66 б. ISBN 978-601-04-0276-8 Оқу құралында ядролық реакциялардың жалпы сипаттамалары бойын-ша ядролық реакциялардың сақталу заңдары, ядролық реакциялардың динамикасы, ядролық реакциялардың механизмі қарастырылған. Кітап физика-техникалық факультетінің студенттері мен магистран-тарына, докторанттарына жəне оқытушыларына арналған.
КІРІСПЕ Ядролық реакциялар деп ядролық бөлшектердің ішкі күйінің өзгеру немесе өзара ауысулар жүретін процестерін айтады. Ядролық реакциялар ядролық бөлшектердің əрекеттесуі арқылы пайда болады. Химиялық екі элементтің қосылуы нəтижесінде жаңадан элементар бөлшек пайда болатын болса, мұны химия-лық реакциялар деп айтады. Ядролық реакция жүру үшін ядро-лардың ара қашықтығы жуықтап 1-2 fm болуы керек немесе ядролар өзара күшті ядролық əрекеттесуге түсуі керек. Ядролық күштің немесе ядрода нуклондарды ұстап тұратын потенциал-дық əсерлесу радиусы қысқа болғандықтан ядролық реакцияға түсетін бөлшектер сондай қашықтықта бір-біріне жақындау керек. Зертханалық тəжірибелерде ядролық реакциялар жүргізу үшін, бір бөлшекті (ядроны) үдетіп, оны екінші ядромен атқы-лау керек. Кеңінен таралған бинарлы типті ядролық реакциялар, олар екі бөлшек əсерлесу нəтижесінде қайтадан екі бөлшек пайда болатын реакциялар: a A B b болмаса басқаша белгіленеді A(a,b)B . a бөлшек A ядромен əрекеттесу нəтижесінде B ядро пайда болады жəне b бөлшек ұшып шығады. Екі бөлшектің нəтижесінде тек қана екі бөлшек емес, одан да көп бөлшек пайда болуы мүмкін. Реакция, əдетте, бірнеше жолдармен жүреді жəне ядролық реакция нəтижесінің соңғы күйінде əртүрлі бөлшектер пайда болуы мүмкін. a A A a A b B c C d D 3
тің кинетикалық энергиясы азайса, серпімсіз шашырау болады. Энергияға қатысты (байланысты) ұшып келе жатқан Еа бөл- шек А ядросындағы ұшып келе жатқан бөлшекпен əсерлескенде соңғы күйінде əртүрлі бөлшектер пайда болуы мүмкін. Протон-ның 14N ядросымен əсерлескенде мына реакциялар жүруі мүмкін: а) p + 14N 14N + p б) p + 14N 14N* + p в) p + 14N 15O + г) p + 14N 14O + n д) p + 14N 13N + p + n е) p + 14N 8p + 7n протон азот ядросымен əсерлесіп, реакция нəтижесінде азот жəне протон бөлініп шығу каналы. протон азот ядросымен əсерлесу реакциясы нəтижесінде бөлініп шыққан азот қоздырылған күйде болатын канал реакциясы. протон азот ядросымен əсерлесіп, реакция нəтижесінде оттегі ядросы жəне гамма квант бөлінген канал реакциясы. протон азот ядросымен əсерлесіп, реакция нəтижесінде оттегі ядросы жəне нейтрон бөлініп шыққан бөл-шек шығу каналы. протон азот ядросымен əсерлесіп, реакция кезінде протон азот ядросы-нан бір нейтронды бөледі, бұл жұлу канал реакциясы. протон азот ядросымен əсерлескенде азот ядросындағы нуклондар толық бөлінген, сондықтан толық ыдырау канал реакциясы деп аталады. 4
Келтірілген мысалда 14N ядросымен протон əсерлескенде реакцияның шығыс каналы қарастырылады. Серпімді шашырау – (а) ядролық реакция əсерлесу нəтижесінде олардың кванттық күйі жəне бөлшек типі өзгермейді, (б) реакциясында, бастапқы күйіндегідей соңғы күйінде тура сол бөлшектер пайда болады, бірақ 14N ядросы қоздырылған күйде болады. Бұндай процесс серпімді емес шашырау процесі деп аталады, (в-е) реакция-ларында бастапқы күйінде болмаған бөлшектер пайда болады. Соңғы күйінде γ-квант пайда болған кезде (в) реакция түрі радиациалық қарпу деп аталады. Соңғы күйінде тұрақты болады жəне сондай-ақ радиоактивті ядро сияқты түзілуі мүмкін. Мысалға 14,15О ядросы β+ радиоактивті болып табыла-ды. (д) реакциясының соңғы күйінде 3 бөлшек туындайды. Мейлінше жеткілікті үлкен энергия кезінде, ұшып келе жатқан бөлшекте ядроның оның құрамдас жеке нуклондарға (с) ыдырау жүруі мүмкін. Осы рекциялар арқылы біз шығыс каналында түзілетін бөлшек түрі бойынша ядролық реакцияларды классификация-лайтынын көрсеттік. Сондай-ақ ядролық реакциялар кіріс кана-лында бөлшек түрі бойынша p, d, 3He, 3H(t), 4He( ) жеңіл заряд-талған бөлшектің əсерімен болатын реакцияларға ыдырайды. Мысалы, + 16O 16F + n + 14N 18F + – квант жəне электрондардың əсерінен болатын реакция-ларды фотоядролық жəне электроядролық реакциялар деп атайды. e-+ 14N 13C + p + e-. Ұшып келе жатқан бөлшектер ретінде үдетілген иондар қолданылуы мүмкін. 16O + 14N 13C + 17F 5 Егер ұшып келе жатқан бөлшектер негізінде зарядталған бөлшектер қолданса, онда олар ядролық кулондық тебу күшін жəне ядролық күштер аймағына түсу үшін жеткілікті кинетикалық энергия болуы қажет ( егер зарядталған бөлшектің энергиясы кулондық табалдырық биіктігінен кіші болса, ядролық реакциялар ықтималдығы өте əлсіз болады). Энергияға қажетті бөлшектер шоғы заманауи үдеткіштерде алынады. Егер бөлшектер энергиясы кулондық табалдырықтан өтуіне жеткіліксіз болса, онда Резерфорд формуласында бейнеленетін ядролық кулондық өрісінде серпімді шашырау орын алады. Кіші энергия аймағындағы атомдық ядро сипаттамасын зерттеу үшін нейтрондар қолданады, ол кезде кулондық табалдырықтан өту қарастырылмайды. Нейтронның интенсивті ағын көздері ядролық реакторлар болып табылады. жүктеу/скачать 268,81 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|