Сабақтың тақырыбы: Ядролық реакциялар
жүктеу/скачать 20,01 Kb.
|
26.05.2022 ж. Атомдық және ядролық физика
|
26.05.2022 ж. Атомдық және ядролық физика Тобы: 4-УФ-1 Оқытушы Келисбекова Бота Тулегеновна Сабақтың тақырыбы: Ядролық реакциялар. Атом ядроларының элементар бөлшектермен немесе бір-бірімен өзара әсерлесуі кезінде болатын өзгерістер ядролық реакциялар деп аталады. Ядролық реакцияны алғаш рет 1919 жылы Э. Резерфорд жүргізді. Ол азот атомнының ядросы альфа-бөлшектермен атқылау нәтижесінде өттегі изотобы мен протонды мына реакция бойыша алды: . (16) Энергияның сақталу заңына сәйкес ядроның реакция процесінде кинетикалық энергияның өзгеруі реакция қабысқан ядролар мен бөлшектердің тыныштық энергиясының өзгерісіне тең. Егер ядролар мен бөлшектердің реакцияға қатысқаннан кейінгі кинетикалық энергиясы реакцияға қатысқанға дейінгі энергиядан көп болса, онда энергия бөлінеді де, реакция экзотермиялық болады, кері жағдайда энергия жұтылады да, реакция эндотермиялық деп аталады. Ядролық реакциялар ядроның басқа ядромен немесе элементар бөлшектермен өзара әсерлесе отырып, түрленуін айтады. Ядролық реакциялар өту барысында заряд пен массаның сақталу заңдары орындалады. Реакцияға азот пен альфа – бөлшек (гелий) түсті, реакциядан кейін оттегі және белгісіз бөлшек бөлінді. Реакцияға дейінгі азот пен гелийдің массалық сандарының қосындысы 18-ге тең, яғни A=14+4=18, протон сандарының қосындысы Z=7+2=9. Белгісіз элементті анықтау үшін массалық сан A=18 – 17 = 1, протон Z= 9 - 8=1 Яғни ізделінді элементтің массалық саны 1, протоны 1, Жалпы ядролық реакциялар төмендегі белгілеріне қарай былайша сипатталады. 1. Реакцияға қатысатын бөлшектің тегіне байланысты. Мыс.протон, нейтрон, α бөлшектер, γ кванттар арқылы өтетін реакциялар. 2. Бөлшектерді бөліп шығаратын энергияның түріне байланысты өте аз энергия арқылы өтетін реакциялар, орташа энергияның көмегімен болатын реакциялар. Мыс. γ сәулелері, зарядталған α бөлшектері, протондар арқылы өтеді, өте жоғары энергия арқылы жүретін реакциялар. 3. Реакцияға қатысатын ядролардың тегіне байланысты жеңіл ядролар қатысуымен өтетін реакциялар, орташа салмақты ядролар арқылы жүретін реакциялар және өте ауыр ядролар арқылы өтетін реакциялар. 4. Ядролық түрленудің сипатына байланысты өтетін реакциялар Мыс. Түрлену кезінде нейтрон, зарядталған α бөлшектер, протон, т.б. бөлінуі мүмкін. Көптеген ядролық реакциялардың механиздерін түсіндіруде 1936 ж Бордың айтқан мынадай жорамалы негізгі роль атқарады. Онда реакция мынадай екі жолмен жүретіндігі айтылады., х+а → с у+в, мұндағы х пен у реакцияларындағы алғашқы және соңғы ядролар, ал а- атқылаушы, в- ұшып шығатын бөлшектер, с- реакция аралық ядро. Элементтерді нейтрондар арқылы атқылау жасанды радиоактивті элементтердің изотобын алуға болады. 3Li6 + 0n1 → 1H3 +2He4 ядролық реакцияның нәтиежесінде алынған өнімдер радиоактивті болып келеді. Сондықтан оларды жасанды радиоактивті заттар д.а. 13Al27+2α4 → 15P30+n1 Кейбір ауыр элементтердің ядроларын нейтрондармен атқылағанда олар екі бөлікке бөлініп, 2-3 нейтронмен сәулелер шығарады және өте көп энергия бөлінеді. Уран ядроларының бөлінетіндігін 1938ж неміс ғалымдары Ган және Штрасман ашқан. Олар уранды нейтрондармен атқылағанда периодттық жүйенің орта бөлігінде барий, криптон және т.б элементтердің пайда болатындығын тапты. 92U235+0n1 → 54Xe139 + 38Sr95+20n1 Сонымен ядроның энергиясын арттыра отырып қоздырады да, он екі бөлікке ыдыратуға болады. Уран ядросын нейтронмен атқылағанда, ядро нейтронды жұтып, деформацияланады. Ядроның қабылдаған энергиясы онша көп болмаса өзінен фотон шығарады да артық энергиядан арылып бастапқы қалпына қайта келеді. Ал қоздырғыш энергия көп болса, онда ядро екі бөлікке ыдырап, олар үлкен жылдамдықпен қарама-қарсы жаққа қозғалады. Осы кезде 2-3 нейтрон бөлінеді. Оны лездік нейтрондар д.а. Бөліктер радиоактивті болғандықтан, одан β бөлшектер, γ – фотондар және нейтрондар бөліп шығарады. Осы нейтрондарды кешіккен нейтрондар дейді. Сөйтіп, уран ядросының өздігінен (спантанды) бөлінетіндігін орыс физигі Флеров, Петржак 1940ж ашқан болатын. Өздігінен бөлінудің жартылай периоды 1016 жылға тең. Осы уақыт уранның α ыдырауы периодынан екі милион есе көп жүктеу/скачать 20,01 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|