Электрические цепи переменного тока Явление резонанса векторная диаграмма Электpостатика Закон Кулона Потенциал Диэлектpики Пpоводники Теоpема Гаусса Электpическая емкость Физика атомного ядра Электромагнетизм Волновая оптика Математика Задачи Векторная алгебра Производная

Атомная энергетика и ядерная физика

Ядерные реакции (), (), (), ().

Захват нейтронов ядрами (М) с зарядовым числом Z и массовым числом А часто приводит к ядерным реакциям, в результате которых возникает явление искусственной радиоактивности.

Радиационный захват нейтрона (). Согласно Ферми полное эффективное сечение этого процесса обратно пропорционально скорости нейтронов:

.

Из этого видно, что подобные реакции эффективно протекают под действием медленных нейтронов:

Возникающее ядро радиоактивно, т.к. отношение числа нейтронов к числу протонов в нем увеличивается. Это ядро переходит в стабильное состояние за счет -распада:

 (антинейтрино).

Реакции с образованием протонов (). Новый этап развития электроэнергетики (так называемая «электрификация вглубь»), связанный с необходимостью обеспечения все возрастающего спроса на электроэнергию, потребовал дальнейшего развития магистральных и распределительных сетей и освоения новых, более высоких ступеней номинальных напряжений и был направлен на повышение надежности электроснабжения существующих и вновь присоединяемых потребителей. Это потребовало совершенствования схем электрических сетей, замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования, строительных конструкций и сооружений.

Образованные ядра  обычно радиоактивны, протекают они, как правило, с участием быстрых нейтронов (En>1МэВ). Лишь на легких ядрах они могут протекать и под действием тепловых нейтронов, когда потенциальный барьер, препятствующий вылету протона, относительно низок, например, на ядре

Конечный продукт идентичен первоначальному изотопу мишени. Реакции этого типа протекают в верхних слоях атмосферы.

Реакции с образованием -частиц ().

  (-нейтрино)

Такие реакции при малых энергиях нейтронов идут только на легких ядрах, на тяжелых требуются большие Еn. Характерным примером является реакция на ядрах :

Реакции с образованием двух (или большего числа) нуклонов (), (), ().

Это пороговые реакции, которые идут при энергии нейтронов Еn>10МэВ, и вероятность которых растет с ростом Еn:

например:

В этих реакциях часто возникают радиоактивные ядра с увеличенным процентным содержанием протонов. Их переход в стабильное состояние сопровождается -распадом:

.

1.5. Реакции деления (n,f).

  k=2÷3

На некоторых тяжелых ядрах эта реакция может протекать под действием быстрых (Еn>1МэВ) нейтронов, на других – под действием тепловых нейтронов (Еn≈0.025эВ).


На главную