യുറേനിയം അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ അണുവിഘടനം. ചെയിൻ പ്രതികരണം. പ്രക്രിയയുടെ വിവരണം

ഏകദേശം തുല്യ ഭാരം രണ്ടു ശകലങ്ങൾ, ഊർജ്ജം ഒരു വലിയ തുക വിമോചനം പിന്നാലെ ഒരു കനത്ത ആറ്റം വേർപെടുത്തുന്ന - കോർ ഹരിച്ചാൽ.

ഒരു പുതിയ കാലഘട്ടത്തിലെ അണുവിഘടനം തുടക്കമാണ് കണ്ടെത്തൽ - "ആറ്റോമിക വയസ്സിൽ". അതിന്റെ സാധ്യത ഉപയോഗങ്ങൾ സാധ്യതകൾ അതിന്റെ ഉപയോഗം പ്രയോജനം റിസ്ക് ബാലൻസ്, യുഗവും രാഷ്ട്രീയ, സാമ്പത്തിക, ശാസ്ത്രീയ നേട്ടങ്ങൾ ഒരു ജന്മം, മാത്രമല്ല ഗുരുതരമായ പ്രശ്നം കൊടുക്കുകയും ചെയ്തു. പോലും കാഴ്ച വെറും ശാസ്ത്രീയ പോയിന്റ് നിന്നും, അണുവിഘടനം പ്രക്രിയ പസിലുകൾ തലങ്ങളെക്കുറിച്ചും ഒരു വലിയ സംഖ്യ സൃഷ്ടിച്ചു, അത് ഒരു പൂർണ്ണമായ വിശദീകരണത്തിനും ഭാവിയിൽ ഒരു കാര്യം.

പങ്കിടൽ - പ്രയോജനപ്രദവും

ബൈൻഡിംഗ് ഊർജ്ജം (നുച്ലെഒന് ശതമാനം) വിവിധ അണുകേന്ദ്രമായി ഭിന്നത. ഭാരമാകുന്നു ആവർത്തന പട്ടിക മധ്യത്തിലാണ് സ്ഥിതി അതിനെക്കാൾ താഴ്ന്ന ബാധ്യത ഊർജ്ജം.

ഈ ഒരു ആറ്റോമിക കനത്ത അണുകേന്ദ്രമായി എന്നാണ് എണ്ണം വലിയ 100, അദ്വംതഗെഒഉസ്ല്യ് അതുവഴി കഷണങ്ങളും ഗതികോർജ്ജം നടത്തുന്ന ആ ഊർജ്ജം, രണ്ട് ചെറിയ കഷണം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ വിഭജിച്ച് വിളിക്കുന്നു അണുകേന്ദ്രം.

ന്യൂട്രോൺ ഭാരമാകുന്നു ന്യൂക്ലിയസ് സ്ഥിരതയും ന്യൂക്ലൈഡ്സ് നിന്ന് പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം സമാജവാദികളും കാണിക്കുന്ന സ്ഥിരത കർവ്, അനുസരിച്ച് ഭാരം അധികം ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഒരു വലിയ എണ്ണം (പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം അപേക്ഷിച്ച്) ഇഷ്ടപ്പെടുന്നത്. ഈ വേർപെടുത്തുന്ന പ്രക്രിയ പുറമേ ചില "കാറും" ന്യൂട്രീനോകളും വിടുന്നതുവരെ എന്നാണ്. കൂടാതെ, അവർ പുറത്തുവിടുന്ന ഊർജ്ജം ചില ഏറ്റെടുക്കും. യു → ^{238 145 90} ലാ ബ്രസീൽ + ൩ന്: യുറേനിയം ആറ്റം സ്റ്റഡി അണുവിഘടനം ഈ ഒരു ന്യൂട്രോൺ 3-4 സൃഷ്ടിക്കുന്ന എന്നാണ്.

ശകലം ആണവ എണ്ണം (ആറ്റം പിണ്ഡം) പകുതി തുല്യമല്ല ആറ്റോമിക രക്ഷാകര്ത്താവിന്. ഭാഗമോ രൂപപ്പെട്ടത് ആറ്റങ്ങൾ വസ്തുക്കൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്നാൽ സാധാരണ 50. ആണ് ഈ കാരണം ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായും വ്യക്തമാണ്.

യഥാക്രമം ²³⁸ യു, ¹⁴⁵ ലാ ബ്രദർ ⁹⁰ ആകുന്നു 1803, 1198 ഉം 763 മെഗാ എന്ന ബാധ്യത ഊർജ്ജങ്ങളും. ഈ ഊർജ്ജം പ്രതികരണം ഫലമായുണ്ടാകുന്ന യുറേനിയം വിഘടനം തുല്യ ൧൧൯൮ + 158 = ൭൬൩-൧൮൦൩ മെഗാ പുറത്തിറക്കുന്നു എന്നാണ്.

പൊടുന്നനെ അണുവിഘടനം

പൊടുന്നനെ വേർപെടുത്തുന്ന പ്രക്രിയകൾ പ്രകൃതിയിൽ അറിയപ്പെടുന്നത്, പക്ഷേ അവ വളരെ വിരളമാണ്. ഈ പ്രക്രിയ ശരാശരി ജീവിതകാലം ഉദാഹരണത്തിന്, രദിഒനുച്ലിദെ ആൽഫാ-ശോഷണം ശരാശരി ജീവിതകാലം 10 ¹¹ ആണ്, ഏകദേശം 10 ^{17 ആകുന്നു.}

ഈ കാരണം രണ്ടു ഭാഗങ്ങളായി വേർതിരിച്ചു വേണ്ടി, കോർ ആദ്യമായി രൂപമാകാൻ (പരത്തുക) എലിപ്സോയ്ഡൽ രൂപത്തിൽ പിന്നെ, അവസാന ഭാഗമോ മുൻപ് രണ്ടു ശകലങ്ങൾ കയറി വിധേയമാക്കും വേണം എന്നും ആണ് നടുവിൽ ഒരു "കഴുത്തു" രൂപം.

സാധ്യതയുള്ള തടസ്സം

രണ്ടു സംഘങ്ങൾ കാമ്പിലെ വിരൂപ സംസ്ഥാനത്ത്. അവരിൽ ഒരാൾ - വർദ്ധിച്ചു ഉപരിതല ഊർജ്ജം (ദ്രാവക കണികകളുമടങ്ങിയ ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം അതിന്റെ ഗോളരൂപം വിശദീകരിക്കുന്നു), മറ്റ് - അണുവിഘടനം ശകലങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള കൂളംബ് പറയേണമെങ്കിൽ. അവർ ഒരുമിച്ച് സാധ്യതയുള്ള തടസ്സം ഹാജരാക്കണം.

യുറേനിയം ആറ്റോമിക് അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ പൊടുന്നനെ അണുവിഘടനം സംഭവിക്കാം ആൽഫ ശോഷണം കാര്യത്തിലെന്നപോലെ, ശകലങ്ങൾ ക്വാണ്ടം തുരങ്കനിർമാണം മുഖാന്തരം ഈ തടസ്സം ജയിക്കേണ്ടത്. തടസ്സം ആൽഫ-ശോഷണം കാര്യത്തിലെന്നപോലെ ഏകദേശം 6 മെഗാ, എന്നാൽ α-കണങ്ങളുടെ തുരങ്കനിർമാണം സംഭാവ്യത വളരെ കനത്ത ഉൽപ്പന്ന വേർപെടുത്തുന്ന ആറ്റം അതിലും എത്രയോ വലിയ ആണ്.

നിർബന്ധിത ശോഷണ

വളരെ കൂടുതൽ സാധ്യത യുറേനിയം അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ അണുവിഘടനം ആഘാതമായിരുന്നു ആണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പാരന്റ് ന്യൂക്ലിയസ് ന്യൂട്രോണുകളുമായിരുന്നു റേഡിയേഷന് ആണ്. ആഗിരണം ഒരു രക്ഷിതാവെന്ന പക്ഷം അവർ സാധ്യതയുള്ള തടസ്സം മറികടക്കാൻ ആവശ്യമായ 6 മെഗാ കവിയരുത് കഴിയുന്ന ബറാത്ത് ഊർജ്ജം രൂപത്തിൽ ബാധ്യതയായി ഊർജ്ജം റിലീസ് തീർച്ചയാണ്.

അധിക ന്യൂട്രോൺ ഊർജ്ജം സാധ്യതയുള്ള തടസ്സം മറികടക്കാൻ പോരാ എവിടെ, സംഭവം ന്യൂട്രോൺ ആറ്റത്തിന്റെ വേർപെടുത്തുന്ന പ്രേരിപ്പിക്കണമെന്നും കഴിയും വേണ്ടി ഒരു മിനിമം ഗതികോർജ്ജം ഉണ്ടായിരിക്കണം. ²³⁸ കാര്യത്തിൽ യു അധിക ന്യൂട്രോൺ ബാധ്യത ഊർജ്ജം 1 മെഗാ കാണുന്നില്ല. ഈ യുറേനിയം അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടെ അണുവിഘടനം 1 മെഗാ വലിയ ഒരു ഗതികോർജ്ജം മാത്രം ന്യൂട്രീനോകളും ആഘാതമായിരുന്നു എന്നാണ്. അതേസമയം, ²³⁵ യു ഐസോട്ടോപ്പ് ഒരു ജോഡിയല്ലാതാകും ന്യൂട്രോൺ ഉണ്ട്. ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് അധിക ആഗിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് ഒരു ദമ്പതികൾ അത് ഫോമുകളിൽ ഒരു അധിക ബാധ്യത ഊർജ്ജം ഈ ജോടിയാക്കൽ ഫലമാണ്. ഈ ന്യൂക്ലിയസ് ഏതെങ്കിലും ന്യൂട്രോൺ ഒരു കൂട്ടിയിടിച്ച് സംഭവിച്ചു ഐസോടോപ്പുകൾ ഡിവിഷൻ സാധ്യതകൾ തടസ്സം മറികടക്കാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം തുക റിലീസ് മതി.

ബീറ്റ ശോഷണം

അണുവിഘടനം പ്രതികരണം മൂന്നോ നാലോ ന്യൂട്രോണുകളും പുറത്തുവിടുന്ന എന്ന് കണ്ടാണ്, ശകലങ്ങൾ ഇപ്പോഴും അവരുടെ സ്ഥിരതയുള്ള ഐസോബാറുകള് കൂടുതൽ ന്യൂട്രീനോകളും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ഈ ഭാഗമോ ശകലങ്ങൾ ബീറ്റാ ബന്ധപ്പെട്ട് സാധാരണയായി അസ്ഥിരമായ എന്നാണ്.

ഉദാഹരണത്തിന്, യുറേനിയം ന്യൂക്ലിയസ് ²³⁸ യു ഒരു ഭിന്നത ഉള്ളപ്പോൾ, എ = 145 ¹⁴⁵ സ്ഥിര ഐസോബാറുകള് മത്സരഘടനയ്ക്ക് ശകലം ലന്താനം ലാ ¹⁴⁵ വിഭജിയ്ക്ക സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു നുച്ലിദെ രൂപം വരെ ഇലക്ട്രോൺ ഒരു ന്യൂട്രിനോ പ്രസരിക്കുന്ന വഴി ഓരോ തവണയും ഇതിനർത്ഥം നിയോഡൈമിയം ND, ആണ്. ഒരു = 90 ⁹⁰ സ്ഥിര ഐസോബാറുകള് സിർക്കോണിയത്തിന്റെ ജ്ര്, അങ്ങനെ തന്റെ നഗ്നത ശകലം ബ്രൊമൊ ബ്രദർ β-ശോഷണം അഞ്ച് ഘട്ടങ്ങൾ ചെയിൻ കയറി ⁹⁰ വിഭജനം ആണ്.

ഈ ചെയിൻ β-ശോഷണം അകലെ മിക്കവാറും എല്ലാ ഇലക്ട്രോൺ ഒരു ന്യൂട്രിനോയുടെ കൊണ്ടുപോയി ഏത് അധിക ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു.

ആണവ പ്രതികരണങ്ങൾ: യുറേനിയം അണുവിഘടനം

ന്യൂക്ലിയസ് സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ അവരിൽ വളരെ വലിയ എണ്ണം കൊണ്ട് ന്യൂട്രോൺ റേഡിയേഷന് നിന്ന് നേരിട്ടുള്ള നുച്ലിദെ സാധ്യതയില്ല. ഇവിടെ പോയിന്റ് അങ്ങനെ ഉപരിതല ഊർജ്ജ മാതാപിതാക്കളുടെ കാരണം ന്യൂട്രോൺ നിലനിർത്താൻ കുറവുമാണ് യാതൊരു കൂളംബ് പറയേണമെങ്കിൽ ഇല്ല എന്നതാണ്, ഒപ്പം. എന്നാൽ, അത് സംഭവിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, വിഘടനം ശകലം ബ്രദർ ⁹⁰ ആദ്യത്തെ ബീറ്റാ-ശോഷണം ഒരു ക്രിപ്റ്റോൺ-90, ഉപരിതല ഊർജ്ജം മറികടക്കാൻ മതിയായ ഊർജ്ജം ഒരു ആവേശത്തിലാണ് സംസ്ഥാനത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്തേക്കാവുന്ന ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ന്യൂട്രോൺ റേഡിയേഷന് ഒരു ക്രിപ്റ്റോൺ-89 രൂപം നേരിട്ട് ഉണ്ടാകുന്നു. ഈ ഐസോബാറുകള് അങ്ങനെ ക്രിപ്റ്റോൺ-89 മൂന്നു ഘട്ടങ്ങൾ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു ഇതുവരെ, സ്ഥിരമായ യ്ട്രിയം-89 പോയി ചെയ്തിട്ടില്ല ഇപ്പോഴും ബീറ്റ-ശോഷണം ബന്ധപ്പെട്ട് അസ്ഥിരമാണ്.

യുറേനിയം അണുവിഘടനം: ശൃംഖലാപതിപവര്ത്തനം

തന്റെ നഗ്നത പ്രതികരണം പൾസുകൾ ന്യൂട്രോണുകള് മറ്റ് മൂല-ന്യൂക്ലിയസ്, തുടർന്ന് സ്വയം വ്യതിയാനം വിഘടനം വിധേയമാകുന്നു ഏത് ആഗിരണം കഴിയും. അതിനാൽ അവർ ഈ നുച്ലിദെ ഒരു കൂടുതൽ ഡിവിഷൻ കാരണമാകും കഴിയില്ല കുറവ് 1 മെഗാ (- - 158 മെഗാ ഗതികോർജ്ജം ഭാഗമോ കഷ്ണങ്ങളാക്കുകയും കൂടുതലും പരിവർത്തനം ഊർജ്ജ യുറേനിയം കാമ്പിന്റെ വിഘടനം റിലീസ്) അധികം ഊര്ജ്ജമുള്ള നിന്നു എഴുന്നേൽക്ക ചെയ്ത യുറേനിയം -238 മൂന്ന് ന്യൂട്രോണുകളും, കാര്യത്തിൽ. എന്നാൽ, ഈ സ്വതന്ത്ര ന്യൂട്രോണുകളുമായിരുന്നു ²³⁵ യു എന്ന അണുകേന്ദ്രമായി ക്യാപ്ചർ ചെയ്യാം അപൂർവ ഐസോടോപ്പ് യു ²³⁵ ഗണ്യമായ ഏകാഗ്രത, അത് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഭാഗമോ, ഈ കേസിൽ താഴെയുള്ള ഡിവിഷൻ induced അല്ല യാതൊരു ഊർജ്ജം ദൂരമാണു ഉണ്ടല്ലോ കാരണമാകും.

ഈ തത്ത്വം ശൃംഖലാപതിപവര്ത്തനം ആണ്.

ആണവപ്രവർത്തനങ്ങൾ തരം

, കോർ വലിച്ചെടുക്കുന്ന, 1 - ചെയിൻ ഘട്ടം n ൽ ഹൈഡ് ഒരു സാമ്പിൾ ഉൽപാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം, ഘട്ടത്തിൽ നിർമ്മിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം കൊണ്ട് ഹരിച്ചാൽ n - - 1. ഈ നമ്പർ ഘട്ടം n ഉൽപാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം ആശ്രയിച്ചിരിക്കും k അനുവദിക്കുക induced അണുവിഘടനം വിധേയമാക്കും കഴിയും.

• k എങ്കിൽ <1 ന്, ശൃംഖലാപതിപവര്ത്തനം സ്റ്റീം നിന്നു ലളിതമായി ആണ് പ്രക്രിയ വളരെ വേഗത്തിൽ നിർത്തും. ഈ പ്രകൃതി സംഭവിക്കുന്നത് എന്താണ് യുറേനിയത്തിന്റെ, ഇതിൽ ²³⁵ യു ^{കേന്ദ്രീകരിച്ചു} ഒരു ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം സംഭാവ്യത ഐസോടോപ്പാണിത് വളരെ ചെറുതാണ് അങ്ങനെ ചെറിയ ആണ്.

• എങ്കിൽ k> 1, ശൃംഖലാപതിപവര്ത്തനം കാലത്തോളം ഹൈഡ് എല്ലാ ഉപയോഗിക്കില്ല വളരാൻ തുടരും (ആറ്റം ബോംബ്). ഈ യുറേനിയം 235 ഒരു ഹൈ സാന്ദ്രത നേടേണ്ടതുണ്ട് പ്രകൃതി ഇരുമ്പയിര് സമ്പന്നമാക്കി നേടാവുന്നതാണ്. പനോരമയുടെ ആരം ആശ്രയിക്കുന്ന ന്യൂട്രോൺ ആഗിരണം സംഭാവ്യത, കൂടെ ഗോളാകൃതി സാമ്പിൾ മൂല്യം k കൂട്ടുന്നു. അതുകൊണ്ടു യു ഭാരം യുറേനിയം (ശൃംഖലാപതിപവര്ത്തനം) എന്ന വിഘടനം ഒരു ചില നിർണ്ണായക പിണ്ഡം സംഭവിക്കാം കവിയാൻ വേണം.

• k = 1 ചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ, ഒരു നിയന്ത്രിത പ്രതികരണം ആണ്. ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്ന ആണവ റിയാക്ടറുകൾ. പ്രക്രിയ ന്യൂട്രോണുകളും (ഈ ഘടകങ്ങൾ ന്യൂട്രീനോകളും ക്യാപ്ചർ കഴിവുള്ളവയാണ്) ഏറ്റവും ആഗിരണം കാഡ്മിയം അല്ലെങ്കിൽ ബോറോൺ എന്ന യുറേനിയം കൊമ്പുകൾ, ഇടയിൽ നിയന്ത്രിത വിതരണം ചെയ്യുന്നത്. യുറേനിയം പാളികളിൽ അത് സ്വയം k മൂല്യം ഒരു തുല്യമാണ്, അതായത് വടി ചലിക്കുന്ന നിയന്ത്രിക്കുന്നത് ഹരിച്ചാൽ.