د یورانیمو د nuclei Fission. سلسله غبرګون. د بهير شرح

د تقريبا برابر وزن دوه ټوټو کې دروند ذرې ویشل، او ورپسې د انرژۍ د يوه زياته اندازه د آزادۍ - د اصلي راجع کیږي.

د د يو نوي عصر د اټومي fission پیل کشف - "د اټومي عمر". د خپل ممکنه کاروي او له خطر سره د توازن د بالقوه څخه د استفادی د ګټه پورته کوي، نه يوازې ورکړه چې د ټولنپوهنې، سیاسي، اقتصادي او علمي لاسته راوړنې ډېر زياتوالی، خو هم یوه جدي ستونزه ده. د محتویات سوچه علمي ټکی څخه حتی، د اټومي fission په بهیر کې د Puzzles او اختلاطاتو یو زیات شمیر جوړ، او د دې لپاره یو بشپړ نظري وضاحت د راتلونکې يوه موضوع ده.

د شریکولو - ګټور

الزام انرژي (په هر nucleon) په مختلفو nuclei سره توپير لري. درانه په پرتله چې د دوره یي جدول کې د منځني پروت د ټيټ الزامي انرژي لري.

دا په دې مانا چې د درنو nuclei په کوم کې چې د اټومي شمیر زیات 100، advantageously په دوو وړو ټوټو ویشل شوی، دې توګه خوشې انرژي چې ته د ټوټې ناارامه انرژۍ بدل شوی دی. دا پروسه ده ویشل په نامه د اټومي هسته.

په سره د ثبات کږه چې د له باثباته nuclides لپاره neutron درانده هسته neutrons د یو لوی شمېر غوره پروتونه د شمېر د تړاو په ګوته کوي، سم (په پرتله د پروتونه شمېر) په پرتله سپک. دا په ډاګه کوي چې په ویشل بهیر تر څنګ به ځينې "پرزو" neutrons emitted شي. برسېره پر دې، دوی به هم د واک تر لاسه کړي د انرژۍ د خوشې ځينو. د یورانیمو د اتومونه مطالعه fission وښودله چې د دې تولیدوی یو neutron 3-4: کلنو → ^{238 145 90} La + br + 3n.

د اټومي شمېره (او د اټومي ډله) د ټوټه ټوټه مساوي له نيمايي نه ده چې د اټومي ډله د مور او پلار. د اتومونه په توګه د نا هیلۍ په پایله کې جوړ شوی چې د ولس تر منځ توپیر دی معمولا په اړه 50. که څه هم، د دې لپاره دليل نه تر اوسه په بشپړه توګه روښانه ده.

د ²³⁸ کلنو، ¹⁴⁵ La br او ⁹⁰ الزام انرژيو دي 1803، 1198 او 763 MeV په ترتیب سره. دا په دې مانا چې د انرژۍ د ده د یورانیمو د fission مساوي 1198 + 158 = 763-1803 MeV د غبرګون له امله خوشې شول.

بې اختياره fission

بې اختياره ویشل پروسو په طبيعت کې مشهور دي، خو د هغوی ډېر لږ. د دې بهیر په اوسط ډول د عمر په اړه 10 ^{17 ده،} او، د مثال په توګه، د د radionuclide د الفا-ورستيدل اوسط عمر دی په اړه 10 ^11.

د دې لامل دا دی چې په خاطر په دوو برخو ته جلا، د اصلي باید لومړی په یوه ellipsoidal فورمه deformation (واټن) راشي، او بيا، په دوو ټوټو ته وروستۍ هیلۍ مخکې جوړ یو په منځني "غاړه".

احتمالي خنډ

په کې د دوو ځواکونو د اصلي د زېږېدلې او دولت. د هغوی یو - سطحه د انرژۍ د لوړ (د مايع څاڅکو سطحي تشنج خپل بيضوي بڼه تشریح کوي)، او د نورو - د fission ټوټې تر منځ د Coulomb کرکه. په ګډه دوی د احتمالي خنډ توليدوي.

لکه څنګه چې په د الفا ورستيدل په صورت کې چې د یورانیمو د اټومي nuclei اختياره fission رامنځته شي، نو د ټوټو باید د دې خنډ له خوا د سوپر تونل وسيله منځه يوسي. د خنډ په اړه 6 MeV ده، لکه چې په د الفا-ورستيدل په صورت کې، خو د α-ذرات تونل د احتمال د پام وړ د څومره دروند محصول ویشل ذرې په پرتله زیاته ده.

اړ انحطاط

ډير زيات احتمال دی د بیځایه د یورانیمو د nuclei fission. په دې صورت کې د مورنی هسته ده سره neutrons شعاع. که د مور او پلار دا جذبوي، نو دوی مکلف دي چې د vibrational د انرژۍ په بڼه چې کولای شي 6 MeV د احتمالي خنډ حل ته اړتیا زیات په الزام د انرژۍ د خوشې کوي.

چیرته اضافي neutron د انرژۍ د احتمالي خنډ حل کافي نه ده، چې دغه پېښه neutron باید په دې خاطر لږ تر لږه ناارامه انرژۍ ولري تر څو د ذرې په تجزيه راوپاروي وي. د ²³⁸ کلنو اضافي neutron الزامي انرژۍ د موضوع په اړه د 1 MeV لادرکه دي. دا په دې مانا، چې د یورانیمو د nuclei د fission یوازې neutrons د بیځایه سره ناارامه د انرژۍ په پرتله 1 MeV زیات. له بله پلوه، د ²³⁵ کلنو isotope لري یو unpaired neutron. کله چې يو هسته اضافي جذبوي، دا سره دا يو څو جوړوي او اضافي الزامي انرژۍ د ده د دې رابطی په پایله کې. دا کافي ده چې د انرژۍ اندازه چې د هسته احتمالي خنډ او د isotopes سره په هر neutron ټکر رامنځته د فرقې حل ته اړتیا خوشې کوي.

بيټا ورستيدل

سره له دې چې د fission تعامل په درې یا څلور neutrons emitted دي، د ټوټو تر اوسه هم د خپلو باثباته isobars څخه زيات neutrons لري. دا په دې مانا چې د هیلۍ د ټوټو په عمومي ډول سره د بيټا ورستيدل درناوي بې ثباته.

د مثال په توګه، کله چې د یورانیمو د ²³⁸ کلنو په هسته کې د يوه فرقه ده، سره يو = 145 باثباته isobars ¹⁴⁵ ده neodymium ND، چې دا مانا لري، چې د ټوټه ټوټه lanthanum La په درې پړاوونو کې، له خوا الکټرون او neutrino وړانګو تر یو باثباته nuclide هر وخت ¹⁴⁵ مئنځ ده جوړه شوې. سره = 90 ⁹⁰ ثابت isobars ده zirconium د چارچلند، نو هیلۍ ټوټه ټوټه bromo br ⁹⁰ مئنځ په پنځو پړاوونو کې ځنځير β-ورستيدل.

دا کړۍ β-ورستيدل اضافي انرژۍ تقریبا چې ترسره لرې د الکټرون او neutrino ټولو خپروي.

د اتومي غبرګونونه: د یورانیمو د fission

سره يې هم ګڼ شمېر څخه neutron وړانګو مستقیم nuclide تر څو د هسته د ثبات احتمال. دلته خبره دا ده چې هلته دی Coulomb کرکه نه، او دومره سطحه د انرژۍ، ووب ته د neutron د مور له امله وساتي. سره له دې، چې دا کله کله پېښېږي. د مثال په توګه، fission ټوټه ټوټه br ⁹⁰ په لومړي بيټا ورستيدل توليدوي یو krypton-90، کوم چې کیدای شي په یوه هیجاني دولت سره سطحه د انرژۍ د حل لپاره کافي انرژۍ پروت شي. په دې حالت کې د وړانګو neutron کولای شي په مستقیمه واقع یو krypton-89 جوړوي. دا isobars دی اوس هم سره د بيټا ورستيدل درناوي تر اوسه د ډاډ وړ yttrium-89 لاړ نه شي بې ثباته، له دې امله چې د krypton-89 په درې پړاوونو ويشل کيږي.

د یورانیمو د fission: سلسله غبرګون

Neutrons په هیلۍ غبرګون emitted کولای شي د نورو مور-هسته، چې بيا د ځان د بیځایه fission undergoes له خوا جذب شي. د یورانیمو د-238 درې neutrons، چې په پرتله 1 MeV (د انرژۍ د یورانیمو د اصلي د fission خوشې - 158 MeV - زياتره په ناارامه د انرژۍ د هیلۍ د ټوټو بدلې) لږ سره انرژيو راپورته بهر په صورت کې، نو دوی نه شي کولای د دې nuclide لا ویش سبب شي. خو که د نادرو isotope کلنو ²³⁵ دغو وړيا neutrons کې د پام وړ تمرکز کولای شي د ²³⁵ کلنو د nuclei له خوا نیول شوي، نو کولای شي په حقیقت کې نا هیلۍ سبب شي، ځکه چې په دې صورت کې د انرژۍ د حد نه لاندې، چې د فرقې نه د بیځایه شته.

دا د اصل کړۍ غبرګون.

د اټومي غبرګونونه ډولونه

راځئ چې د K - 1. دا شمیره به د neutrons په ګام N توليد د شمیر پورې اړه لري - - د neutrons کې د ځنځير ګام n د fissile موادو یوه نمونه توليديږي، ويشل د neutrons په پړاو تولید n د شمېر له خوا شمېر 1، د اصلي، له خوا جذب شوي دي چې د کولای شي د بیځایه fission تیروي.

• که د K <1 د، د ځنځير غبرګون په ساده ډول د بخار څخه دی او دا بهير به ډېر ژر ودروي. دا په طبيعي څه پېښېږي، د یورانیمو د اوسپنې، چې ^{د 235} کلنو غلظت دومره وړه چې د یو neutron دې isotope جذب احتمال خورا ټيټه.

• که د K> 1، د ځنځير غبرګون به دوام په توګه د fissile مواد د ټولو په توګه اوږد وده به ونه کارول شي (د اټوم بم). دا هدف له ېورانېمو د طبيعي اوسپنې د یورانیمو-235 يو په کافي اندازه لوړ غلظت تر لاسه کړی. د کروی نمونه ارزښت سره د neutron جذب احتمال، چې د SPHERE د وړانګې پورې تړلی دی K زیاتیږی. له همدې امله کلنو وزن باید د یورانیمو د (کړۍ غبرګون) fission يو مهم ډله زیات شي واقع کيږي.

• K = 1 که، نو يوه کنترول غبرګون دی. دا په دی کارول اټومي بټۍ. دا پروسه ده کنټرول د cadmium یا بورن د یورانیمو د میلې، د neutrons تر ټولو چې د جذب په منځ کې د وېش (دا عناصر عبارت دي له د neutrons د نيولو توان لري). د یورانیمو د cores دا په اتوماتيک ډول د امسا حرکت چې د K ارزښت پاتې مساوي له يو لاس کې خپریږي.