Тема Кіріспе. Ядролық физика зерттеу нысандары
Тақырып 9. / Тема 9. Нейтринолардың затпен әсерлесуі
жүктеу/скачать 305,16 Kb.
|
лекция саулелелну (7)
| Тақырып 9. / Тема 9. Нейтринолардың затпен әсерлесуі.
Дәріс тезистері. / Тезисы лекций Бөлшектің массасының оның заттың электрондарымен әсерлесуіне ықпалы. Жеңіл бөлшектердің зат арқылы өткен кездегі энергия шығындарының түрлері. Нұрлану шығындары. Тежеулік нұр. Вавилов-Черенков нұрлануы. Өтпелік нұр. Нұрлану шығынының бөлшектің энергиясына тәуелдігі. Нұрлану ұзындығы. Сындық энергия. Бөлінудің негізгі заңдылықтарын ядроның тамшылық моделіне сүйеніп түсіндіруге болады. Меншікті байланыс энергиясы Менделеев таблицасының аяғындағы ядролар үшін оның орта шеніндегі ядроларға қарағанда 1МэВ-қа аз. Демек ауыр (А~200) ядролар бөлінген кезде ~ 200МэВ энергия бөлініп шығуы тиіс. Бұл тәжірибелердің нәтижелерімен үйлеседі. Бөліну энергиясы жарқыншақтар мен бөліну кезінде шығарылатын нейтрондардың кинетикалық энергиясы, шығарылатын g-кванттар энергиясы және жарқыншықтардың ыдырау энергиясы түрінде байқалады. -ядросы үшін олардың ара қатынасы жуықтап алғанда мынадай: Жарқыншақтардың кинетикалық энергиясы 160МэВ Бөліну g-нұрының энергиясы 8 МэВ Нейтрондардың кинетикалық энергиясы 6 МэВ Жарқыншақтардың ыдырау энергиясы 21 МэВ Ядролардың ыдырау энергиясын жартылай эмпирикалық Вейцзеккер формуласынан табуға болады. Алдымен, бөліну кезінде ядроның заряды мен массалық саны сақталады деп есептейік (6.2) Бұл пайымдау, бөліну кезінде ұшып шығатын нейтрондар мен гамма-нұрдың энергияларын және жарқыншықтардың радиоактивтілігін елемеумен пара-пар. Егер оларды елесек, (6.2)-шарты орындалмас еді. Жарқыншақтардың ыдырауы (b--ыдырау мен нейтрондық ыдырау) кезінде олардың заряды өседі, бөліну кезінде нейтрондардың шығарылуынан жарқыншақтардың массалық саны бөлінетін ядроның массалық санынан кем болады: (6.3) Егер (6.2)-шарты орындалса, жарқыншақтардың кинетикалық энергиясы реакция энергиясына тең болады. Ол бөлінетін аралық ядроның массасы мен жарқыншақтардың массаларының айырмасына тең. (6.4) мұндағы МЯ –бөлінетін, Мж мен МА , сәйкес, жеңіл және ауыр жарқыншақтардың массалары. Ядролардың массаларын өз кезегінде олардың байланыс энергиялары арқылы өрнектеуге (2.25) болады.Сонда (6.5) шығады.Мұнда Еб –ядролардың байланыс энергиялары. Вейцзеккер формуласынан ол Мұндағы a=15,75МэВ, b=23,7МэВ, g=0,71МэВ, s=17,8МэВ, d=-34МэВ тақ-тақ ядролар үшін, d=34МэВ жұп-жұп ядролары үшін, d=0 жұп-тақ, тақ-жұп ядролар үшін. Егер тәжірибелік мәліметтерге сәйкес , яғни, (6.6) деп алсақ және Вейцзеккер формуласының мәні кішкентай соңғы мүшесін елемей, бөлінетін ядро мен жарқыншақтар үшін байланыс энергияларын (6.5)-ке қойсақ, олардың бірінші және екінші мүшелері өзара қысқарады да, бөліну энергиясы (6.7)болады. Мұндағы пен құрама ядроның байланыс энергиясының беттік және кулондық құраушылары, ал жарқыншақтардың беттік және кулондық энергияларының қосындысы. Бөліну барысындағы беттік керілу энергиясы (6.8) артады, ал кулондық тебілу энергиясы (6.9) кемиді. Сонда ядроның бөліну энергиясы (байланыс энергиясының артуы, толық энергияның кемуі): (6.10) Бөліну энергиясы кулондық энергия мен беттік энергияның өзгерісімен анықталады. Бөліну барысында кулондық энергия кемиді де, беттік энергия артады. Мысалы ядросы криптон 93 пен ксенон 139 ядроларына ыдырағанда, оның кулондық энергиясы 337МэВ-қа кемиді де, беттік энергиясы 166МэВ-қа өседі. Осыдан бұл ядроның бөліну энергиясы . (6.10)-нан ядро екі жарқыншаққа бөліну үшін болу керектігі шығады. Бұған және кулондық және беттік энергияның мәнін қойсақ ядроның бөліну шарты (6.11) түріне келеді. Мұндағы Z2/A бөліну көрсеткіші деп аталады.Бұл көрсеткіш неғұрлым жоғары болса, бөліну энергиясы соғұрлым жоғары болуы тиіс. (6.11)-шартын күмістен ауыр ядролардың барлығы қанағаттандырады, -ядросы үшін Z2/A=472/108=20>17 Демек, бөліну Менделеев таблицасының екінші жартысындағы барлық элементтердің ядролары үшін тиімді. Бұған қарамастан тәжірибе жүзінде өздігінен бөліну периодтық жүйенің ең ауыр элеметтерінің үшеуінің ғана ядроларына тән. Басқа ядролар үшін баяу нейтрондардың әсерінcіз бөліну, олардың энергиялық көзқарастан тиімділігіне қарамастан, тәжірибелерде бақыланбайды. Мұны a-ыдыраудағы сияқты, кулондық тосқауылдың әсерімен түсіндіруге болады. Егер бір-бірінен аластатылған (шексіз қашықтықта орналасқан) жарқыншықтардың әсерлесу энергиясын 0 деп алсақ, жаңа ғана бөлінген, өзара жанасып тұрған жарқыншақтардың кулондық әсерлесу энергиясы (кулондық тосқауылдың биіктігі) торий-232 ядросы үшін . Ядроның бөліну 170МэВ энергиясынан әлде қайда жоғары. Әдебиеттер / Литература: [4] жүктеу/скачать 305,16 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|