Ядерные реакции

119

превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами, γ-квантами или друг с другом. Для осуществления Я. Р. Необходимо сближение частиц (двух ядер, ядра и нуклона и т. Д.) на расстояние Ядерные реакции 10-13 см. Энергия налетающих положительно заряженных частиц должна быть порядка или больше высоты кулоновского потенциального барьера (См. Потенциальный барьер) ядер (для однозарядных частиц Ядерные реакции 10 Мэв). В этом случае Я. Р., как правило, осуществляются бомбардировкой веществ (мишеней) пучками ускоренных частиц. Для отрицательно заряженных и нейтральных частиц кулоновский барьер отсутствует, и Я. Р. Могут протекать даже при тепловых энергиях налетающих частиц. Я. Р. Записывают в виде. A (a, bcd)B, где А — ядро мишени, а — бомбардирующая частица, в, с, d — испускаемые частицы, В — остаточное ядро (в скобках записываются более лёгкие продукты реакции, вне — наиболее тяжёлые).

Часто Я. Р. Может идти несколькими способами, например. 63Cu (р, n) 63Zn, 63 Cu (р, 2n) 62 Zn, 63 Cu (р, pn) 62 Cu, 63 Cu (p, р) 63 Cu, 63 Cu (р, p') 63 Cu. Состав сталкивающихся частиц называется входным каналом Я. Р., состав частиц, образующихся в результате Я. Р., — выходным каналом. Я. Р. — основной метод изучения структуры ядра и его свойств (см. Ядро атомное). Однако роль их велика и за пределами физики. Реакции деления тяжёлых ядер и синтеза легчайших ядер лежат в основе ядерной энергетики (См. Ядерная энергетика). Я. Р. Используются как источник нейтронов, мезонов и других нестабильных частиц. С помощью Я. Р. Получают свыше тысячи радиоактивных нуклидов, применяемых во всех областях науки, техники и медицины. Исследования Я.

Р. Включают идентификацию каналов реакции, определение вероятности их возбуждения в зависимости от энергии бомбардирующих частиц, измерение угловых энергетических распределений образующихся частиц, а также их Спина, чётности (См. Чётность), изотопического спина (См. Изотопический спин) и др. Я. Р. Подчиняются законам сохранения электрического заряда, числа нуклонов (барионного заряда (См. Барионный заряд)), энергии и импульса. Закон сохранения числа нуклонов означает сохранение массового числа А. Я. Р. Могут протекать с выделением и с поглощением энергии Q, которая в 106 раз превышает энергию, поглощаемую или выделяемую при реакциях химических (См. Реакции химические). Поэтому в Я. Р. Можно заметить изменение масс взаимодействующих ядер.

Энергия Q, выделяемая или поглощаемая при Я. Р., равна разности сумм масс частиц (в энергетических единицах) до и после Я. Р. (см. Относительности теория). Эффективное сечение Я. Р. — поперечное сечение, которое нужно приписать ядру с тем, чтобы каждое попадание в него бомбардирующей частицы приводило к Я. Р. (см. Эффективное поперечное сечение). Эффективные сечения Я. Р. (7 зависят от энергии бомбардирующих частиц, типа реакции, углов вылета и ориентации спинов частиц — продуктов реакции (σ Ядерные реакции 10-27 — 10-21 ). Максимальное сечение Я. Р. Определяется геометрическими сечениями ядер σмакс = πR2, если радиус ядра R больше, чем длина волны де Бройля частицы ƛ. Для нуклонов 150 Мэв σy = 1/3 σполн, а сечение Я. Р. Σз = 1/3 σполн.

Т. О., ядро ведёт себя не как абсолютно поглощающая среда (в этом случае σy = σp). Угловые распределения упруго рассеянных частиц сходны с дифракционной картиной, имеется ярко выраженная направленность вперёд. Большая энергия налетающей частицы может распределиться между многими нуклонами ядра. При этом часть из них приобретает энергию, достаточную, чтобы покинуть ядро. При взаимодействии частицы высокой энергии с ядром может развиться внутриядерный каскад, в результате которого испускается несколько энергичных частиц, а оставшаяся часть оказывается сильно возбуждённым составным ядром, которое, распадаясь, испускает частицы малых энергий. Среднее число испускаемых частиц растет с увеличением энергии первичной частицы.

В ходе Я. Р., кроме нуклонов, могут (с меньшей вероятностью) испускаться более тяжёлые ядерные осколки (дейтроны, тритоны, α-частицы). Я. Р., в которой испускается множество заряженных частиц, образует в ядерной фотографической эмульсии многолучевую звезду. В таких Я. Р. Образуется большое число разнообразных радиоактивных продуктов, для исследования которых применяются методы радиохимии. Под действием быстрых частиц наблюдают и более простые Я. Р. Неупругое рассеяние (p, p'), Я. Р. «перезарядки» (p, n), Я. Р. «подхвата» (p, d), Я. Р. «выбивания» (p, 2p) и др. Вклад этих процессов в полное сечение Я. Р. Невелик ( Ядерные реакции 10—20%). Реакция выбивания протона (p, 2p) оказалась очень удобной для исследования структуры ядер. Измеряя энергию вылетающих протонов, можно определить потерю энергии в Я.

Р. И энергию связи выбитого протона. В распределении по энергиям остаточных ядер наблюдаются максимумы, соответствующие возбуждённым уровням остаточного ядра. Энергия возбуждения этих уровней достигает 50—70 Мэв, и они соответствуют дырочным возбуждениям глубоких оболочек (см. Ядро атомное). Кулоновское возбуждение ядер. Протоны и более тяжёлые ионы, движущиеся слишком медленно, для того чтобы преодолеть кулоновский барьер, приближаясь к ядру, создают относительно медленно меняющееся электрическое поле, которое действует на протоны ядра. В этих случаях ядро, поглощая электромагнитную энергию, переходит в возбуждённое состояние, а налетающий ион теряет часть своей энергии. Кулоновское возбуждение — одно из основных средств изучения низколежащих коллективных состояний ядер.

Я. Р. Под действием фогоноа и электронов. Возбуждения ядра с помощью электромагнитного поля (Фотоядерные реакции) могут осуществляться при бомбардировке их γ-квантамн. При малых энергиях γ-кванты могут испытывать только упругое рассеяние. При энергиях, больших энергий отделения нуклонов от ядра, основным процессом становится поглощение γ-кванта и испускание ядром нуклонов. При поглощении γ-квантов с энергиями в десятки Мэв, как правило, образуется составное ядро. При взаимодействии ядра с более энергичными γ-квантами большую роль начинают играть прямые процессы. Величина эффективных сечений фотоядерных реакций — десятки и сотни мбарн. Электроны, взаимодействуя с протонами ядра, могут испытывать упругое и неупругое рассеяние, а также выбивать протоны из ядра.

Исследование упругого рассеяния электронов позволило получить детальные данные о распределении электрического заряда в ядре. Я. Р. С участием мезонов, гиперонов и античастиц. В Я. Р. Под действием нуклонов, энергия которых больше порога рождения мезонов, возможно испускание мезонов, которые могут также вызывать Я. Р. И участвовать в развитии внутриядерного каскада. Наиболее изучены Я. Р. На π-мезонах. Многие Я. Р., вызываемые пионами, похожи на соответствующие Я. Р. Под действием нуклонов, например неупругое рассеяние (π,π'), перезарядка (π+,π°), (π-,π°) и выбивание [(π,πp), (π,πn), (π-,πd)] и др. Однако есть др. Я. Р. С участием пионов, не имеющие аналогов в нуклоно-ядерном взаимодействии. К ним относится реакция двойной перезарядки пионов (π-,π+), Я.

Р. Поглощения пионов (π+, 2p), (π-, 2n). Изучение этих Я. Р. Позволяет исследовать корреляции нуклонов в ядре. Я. Р. С тяжёлыми ионами. Для тяжёлых ионов (Z> 2) в качестве налетающих частиц потенциальный кулоновский барьер ξ0 в Z раз больше, чем для протонов, и поэтому необходимо, чтобы энергия иона, приходящаяся на 1 нуклон ядра, превышала несколько Мэв (тем больше, чем больше Z мишени). Эффективное сечение Я. Р. С тяжёлыми ионами, обладающими энергией ξ>1,2ξ0, даётся выражением. Σ = πR2(1-ξ0/ξ), где .

Значения в других словарях
Ядерные модели

приближённые методы описания некоторых свойств ядер, основанные на отождествлении ядра с какой-либо другой физической системой, свойства которой либо хорошо изучены, либо поддаются сравнительно простому теоретическому анализу. Таковы, например, ядерные модели вырожденного Ферми-газа, жидкой капли, ротатора (волчка), оболочечная модель и др. (см. Ядро атомное). ..

Ядерные оболочки

Согласно оболочечной модели ядер каждый нуклон в ядре находится в определённом квантовом состоянии, причём в каждом состоянии с данной энергией (энергетическом уровне) может находиться не более чем (2j + 1) нуклонов, образующих Я. О. (j — Спин нуклона). Ядра, у которых нуклонные Я. О. Целиком заполнены, называются магическими. Подробнее см. Ядро атомное, Магические ядра. ..

Ядерные силы

силы, удерживающие нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре. Обусловливают самые интенсивные из всех известных в физике взаимодействий (см. Сильные взаимодействия). Я. С. Являются короткодействующими (радиус их действия Ядерные силы 10-13 см, подробнее см. Ядро атомное). ..

Ядерные цепные реакции

ядерные реакции, в которых частицы, вызывающие их, образуются как продукты этих реакций. Пока единственная известная Я. Ц. Р. — реакция деления Урана и некоторых трансурановых элементов (См. Трансурановые элементы) (например, 239Pu) под действием нейтронов. После открытия (1939) немецкими учёными О. Ганом и Ф. Штрасманом деления ядер нейтронами (см. Ядра атомного деление) Ф. Жолио-Кюри с сотрудниками, Э. Ферми, У. Зинн и Л. Силард (США) и Г. Н. Флёров показали, что при делении ядра вылетает бол..

Ядерные Реакции

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ - реакции превращения атомных ядер при взамодействии с элементарными частицами, ?-квантами или друг с другом (см. Фотоядерные реакции, Ядерные цепные реакции). Впервые начал изучать Эрнест Резерфорд в 1919.. ..

Ядерные Реакции

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ, превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами, g-квантами или друг с другом. Ядерные реакции используются в экспериментальной ядерной физике (исследование свойств элементарных частиц, получение трансурановых элементов и др.), извлечении и применении ядерной энергии и др. Ядерные реакции - основной процесс производства энергии светящихся звезд.. ..

Ядерные Реакции

Превращения атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами, у-квантами или друг с другом (см. Фотоядерные реакции, Ядерные цепные реакции). Впервые Я. Р. Начал изучать Э. Резерфорд в 1919. ..

Ядерные реакции

Превращения атомных ядер, обусловленные их взаимодействиями (сильными и слабыми) с элементарными частицами или друг с другом.. ..

Ядерные Реакции

превращения атомных ядер при взаимодействии с др. Ядрами, элементарными частицами или квантами. Такое определение разграничивает собственно Я. Р. И процессы самопроизвольного превращения ядер при радиоактивном распаде (см. Радиоактивность), хотя в обоих случаях речь идет об образовании новых ядер. Я. Р. Осуществляют под действием налетающих, или бомбардирующих, частиц (нейтроны п, протоны р, дейтроны d, электроны е, ядра атомов разл. Элементов) либо квантов, к-рыми облучают более тяжелые ..

Ядерные Реакции

Превращения атомных ядер, обусловленные их взаимодействием с элементарными частицами или друг с другом. Обычно в Я. Р. Участвуют 4 частицы. 2 - исходные, а- 2 образуются в результате Я. Р. Однако возможно образование и большего числа частиц (ядер). В лабораторных условиях Я. Р. Обычно осуществляются путём бомбардировки ядер атомов мишени более лёгкими частицами (ядрами). Условная запись Я. P. А + А -> b + В или А(а,b)В, где А - исходное ядро мишени, а налетающая частица (ядро), В - конечное ядро..

Дополнительный поиск Ядерные реакции Ядерные реакции

Добавить комментарий
Комментарии
Комментариев пока нет

На нашем сайте Вы найдете значение "Ядерные реакции" в словаре Большая Советская энциклопедия, подробное описание, примеры использования, словосочетания с выражением Ядерные реакции, различные варианты толкований, скрытый смысл.

Первая буква "Я". Общая длина 15 символа