Fission ea nuclei uraniamo. Ketane itšoara joang. Tlhaloso ya tshebetso

Arola ea mantlha - e boima athomo petsoha ka likhechana tse peli tsa boima ba 'mele ka bang lekanang, lateloa ke ho lokolloa ha ka palo e khōlō ea matla.

Ho sibolloa ha libetsa tsa nyutlelie fission qalo ea mehla e ntjha - "athomo lilemo". Bokhoni ba ea e sebelisang lona khoneha le ho leka-lekana ba kotsi ho rua molemo ho e sebelisa, e seng feela se ile sa hlahisa e ngata tseo a li finyeletseng sociological, lipolotiki, moruo le tsa saense, empa e boetse e le bothata bo tebileng. Esita le ho tloha ntlha feela saense maikutlo, le tsa nyutlelie fission thulaganyou e entse palo e khōlō ea malepa le mathata, 'me e feletseng tlhaloso mogopolofela etsoe ke ntho ea nakong e tlang.

Ho kopanela - molemo

tlamang eneji, le (ka nucleon) fapana ka nuclei fapaneng. Boima ba le ka tlaase tlamme eneji, le ho feta hore teng ka bohareng ba tafole nako le nako.

Sena se bolela hore nuclei boima oo athomo bangata ho feta 100, advantageously arotsoe ka likhechana tse peli tse nyenyane tse, 'me kahoo o lokolla matla ao e fetoloa eneji, le kinetic la likhechana ena. Tshebetso ena o bitsoa petsoha athomo khubu.

Ho latela botsitso mothinya, e bontša ka ho itšetleha ya palo ea protons tloha nuclides tsitsitse neutron khubung boima khetha nomoro e khōloanyane ea neutron (bapisoa le palo ea protons) feta bobebe. Sena se bontša hore ho phaella mosebetsing oa ho petsoha tla ntša ba bang ba "ka a qenehela" neutron. Ho phaella moo, ba tla boela nka tse fetang tse ling tsa matla a lokolloa. Ho ithuta fission tsa liathomo uraniamo ile a bontša hore ena chelete ba neutron 3-4: U → ^{238 145 90} La + BR + 3n.

Palo ea athomo (le le boima athomo) ea sekhechana ke ha a lekane le halofo ea boima ba athomo ea motsoali. Phapang pakeng tsa ba bangata ba liathomo thehoa ka lebaka la bokaholimo ba matsoele hangata ka 50. Leha ho le joalo, lebaka la sena ha se e-s'o hlakile ka ho feletseng.

The matla tlamang ea ²³⁸ U, ¹⁴⁵ La BR le ⁹⁰ di 1803, 1198 le 763 MeV ho latellana. Hona ho bolela hore matla a lokolloa uraniamo fission lekanang 1198 + 158 = 763-1803 MeV sephetho ho tswa itsoara joang ka ea.

ho itlelang feela fission

ho itlelang feela dithulaganyo petsoha li tsejoa ka tlhaho, empa ba ile ba ba ka seoelo haholo. The bophelong karolelano ea tshebetso ena ke ka bang 10 ^17, 'me, ho etsa mohlala, nako e phetsoeng karolelano alpha-bola ea radionuclide ke ka bang 10 ¹¹ s.

Lebaka la sena ke hore e le hore ho arohana likoto tse peli, ea mantlha lokela ho qala ka feta deformation (otlolle) ka foromo ellipsoidal, 'me ka nako eo, pele ho bokaholimo ba matsoele ho qetela ka likhechana tse peli theha "molaleng" bohareng.

mokoallo 'nang

Profinseng a holofala ka liboto tsa mabotho a mabeli. E mong oa bona - ho eketseha holim 'eneji, le (holim'a tsitsipano ea marotholi mokelikeli hlalosa sebopeho lona chitja),' me e mong - ba Coulomb repulsion pakeng tsa likotoana tsa eona le fission. Hammoho ba hlahisa lekhalo hlahelang.

Joalokaha ke le nehile alpha bola la hlaha ho itlelang feela fission tsa uraniamo athomo nuclei, likhechana e lokela ho hlōla mokoallo ena ke mokhoa oa ho quantum mokgwatshepetso. The mokoallo ke ka 6 MeV, joaloka tabeng alpha-bola, empa kgonego ya mokgwatshepetso tsa α-likaroloana o moholo haholo ho feta haholo boima sehlahisoa petsoha athomo.

qobelloa ho senyeha

Tse ling tse ngata le monyetla o susumetsoa fission ea nuclei uraniamo. Tabeng ena, motsoali e khubung e irradiated le neutron. Haeba motsoali e monyang, joale ba ba tlameha ho lokolla matla a tlama ka mokgwa ea matla vibrational hore ka feta MeV 6 hlokahala ho hlōla mokoallo hlahelang.

Moo eketsehileng neutron eneji, le ha hoa lekana ho hlōla mokoallo bokgoni ba, ketsahalo neutron tlameha ho ba le bonyane kinetic eneji, le e le hore ba kgona ho susumetsa ho petsoha athomo e. Tabeng ea ²³⁸ U eketsehileng neutron eneji, le tlamme e haellang about 1 MeV. Sena se bolela hore fission ea nuclei uraniamo hlohlelletsoa neutron feela ka eneji, le kinetic moholo ho feta 1 MeV. Ka lehlakoreng le leng, ba ²³⁵ U isotope o mong unpaired neutron. Ha khubung monyang eketsehileng, ho bopa le eona e leng banyalani ba le ho e eketsehileng tlamme eneji, le ke ka lebaka la ho beha ka bobedi ena. Sena ke ka ho lekaneng hore a lokolle palo ea matla ho hlokahala ho hlōla mokoallo ba khubung ba le karohano ea isotopes hlahile ka thulana le neutron efe kapa efe.

Beta bola

Ho sa tsotellehe 'nete ea hore fission itsoara joang ka ba ntša ka ho neutron tse tharo kapa tse' nè, likhechana ntse ba le neutron tse fetang isobars bona tsitsitseng. Sena se bolela hore bokaholimo ba matsoele likhechana tse ka kakaretso sa tsitsang mabapi le tsa beta ho bola.

Ka mohlala, ha ho na le ke ho makala a motheo oa uraniamo ²³⁸ U, isobars tsitsitseng le e = 145 ¹⁴⁵ ke neodymium ND, e bolelang hore sekhechana lanthanum La ¹⁴⁵ arohana ka ka mekhahlelo e meraro, nako le nako ke radiating elektrone le neutrino ho fihlela ka nuclide tsitsitseng e thehoa. isobars tsitsitseng le e = 90 ⁹⁰ ke zirconium Zr, kahoo bokaholimo ba matsoele sekhechana ke bromo BR ⁹⁰ arohana ka ka tse hlano mekhahlelo ketane β-ho bola.

Tsena β-bola ketane emit eneji, le e eketsehileng eo e nkoa hoo e ka bang kaofela ha elektrone le neutrino.

liphetoho tsa nyutlelie: fission tsa uraniamo

Ka ho toba nuclide tloha mahlaseli neutron le palo e kholo haholo ho bona ho etsa bonnete ba botsitso ba khubung ba ke ke ha etsahala. Mona ntlha ke hore ha ho na repulsion Coulomb, 'me e le matla holim' atisa ho boloke neutron ka lebaka la ho motsoali. Leha ho le joalo, ho ka linako tse ling se etsahala. Mohlala, fission sekhechana BR ⁹⁰ ka pele beta-bola hlahisa krypton-90, o ka fumana ka boemo thabile le matla a lekaneng hore a hlōle matla holim'a. Tabeng ena neutron mahlaseli a ka hlaha ka ho toba ho theha e krypton-89. Sena isobars ke ntse tsitsang mabapi le beta-bola e-s'o ee ka tsitsitseng yttrium-89, e le hore krypton-89 e arotsoe mekhahlelo e meraro.

Uraniamo fission: Chain itšoara joang

Neutron ntša ka bokaholimo ba matsoele itsoara joang ka ananelang motswadi e mong-motheo, e leng ka nako undergoes intša susumetsoa fission. Tabeng ea uraniamo-238 neutron tse tharo, e leng hlaha tsoa le matla ka tlase ho 1 MeV (matla a lokolloa ka fission tsa uraniamo konokono - 158 MeV - hangata fetoloa kinetic likhechana eneji, le bokaholimo ba matsoele), kahoo ba ke ke ba baka karohano ka ho eketsehileng nuclide ena. Leha ho le joalo, haeba ea mahloriso bohlokoa tsa seoelo isotope U ²³⁵ tsena neutron lokolohile ka haptjoa ke nuclei ba ^{tse 235} U, e ka ha e le hantle etsa hore bokaholimo ba matsoele, ho tloha tabeng ena ho na le ho na monyako eneji, le ka tlase tse karohano e sa hlohlelletsoa.

Sena ke molao-motheo o ketane itšoara joang.

Mefuta a itšoare Nyutlelie

A re ke re K - palo ea neutron hlahiswa ka sampole ea fissile lintho tse bonahalang e mohato n g ya ketane e, aroloa ka palo ea neutron hlahisoa sethaleng n g - 1. palo ena e tla itšetleha ka palo ea neutron hlahisoa mohato n g - 1, ba ananelang konokono, e leng ka feta hlohlelletsoa fission.

• Haeba bzlmeet <1 ho ea pele, ketane itsoara joang ka ke feela ho tsoa mouoane ebe tshebetso tla khaotsa ka potlako haholo. Sena ke se etsahalang ka tlhaho uraniamo manya, eo ho eona ea mahloriso ^{ea 235} U ke kahoo e nyenyane eo kgonego ya absorption ea ba neutron isotope ena ke hlokomolohuoang ka ho fetisisa.

• Haeba bzlmeet> 1, ketane itšoara joang e tla tsoela pele ho hōla e le nako e telele e le kaofela ha lintho tse bonahalang fissile ke ke sebediswa (the bomo ea athomo). Sena se finyelloa ka nonotshang manya tsa tlhaho le hore a fumane ea mahloriso ka ho lekaneng tse phahameng tsa uraniamo-235. Bakeng sa chitja bzlmeet eketseha sampole boleng le kgonego ya neutron absorption, e leng itšetlehile ka radius ea boemong ba. Ka hona U boima lokela ho feta boima itseng tse mahlonoko tseo ho fission tsa uraniamo (ketane karabelong) ka etsahala.

• Haeba bzlmeet = 1, moo ho na le ba ikutloa ka tsela laoloa. E e sebelisoa ka reactors nyutlelie. tshebetso e laoloa kabo har'a melamu uraniamo ea cadmium kapa boron, e monya ho fetisisa tsa neutron le (likarolo tsena tse nang le bokhoni ba ho hapa neutron). Arola cores uraniamo e ka tsela e iketsang e laoloa ka ho fallela thupa e le hore boleng bzlmeet ntse lekana le e mong.