Reja: Yadro fizikasi
Download 43.4 Kb.
|
1 2
Bog'liqYADRO REAKTSIYASI
|
YADRO REAKTSIYASI Reja: Yadro fizikasi Yadro fizikasi va yadro kimyosi Kinetik energiya Yadro reaktsiyasining ushbu ramziy ifodasida lityum-6 (6 3li ) va deyteriy (2 1h ) yuqori darajada hayajonlangan oraliq yadroni hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi 8 4bo'ling keyin darhol ikkiga bo'linadi alfa zarralari ning geliy-4 (4 2u ). Protonlar ramziy ma'noda qizil sharlar bilan ifodalanadi va neytronlar ko'k sharlar tomonidan.
Yilda yadro fizikasi va yadro kimyosi, a yadro reaktsiyasi semantik jihatdan ikkitasi bo'lgan jarayon deb hisoblanadi yadrolar, yoki yadro va tashqi subatomik zarracha, to'qnashib, bir yoki bir nechtasini ishlab chiqarish mumkin nuklidlar. Shunday qilib, yadro reaktsiyasi kamida bitta nuklidning boshqasiga aylanishiga sabab bo'lishi kerak. Agar yadro boshqa yadro yoki zarracha bilan o'zaro aloqada bo'lsa va ular biron bir nuklidning xususiyatini o'zgartirmasdan ajralib chiqsa, jarayon shunchaki yadro turi deb ataladi tarqalish, yadro reaktsiyasidan ko'ra. Advertisement Asosan, reaktsiya ikkitadan ko'proq narsani o'z ichiga olishi mumkin zarralar to'qnashmoqda, lekin uchta yoki undan ortiq yadroning bir vaqtning o'zida bir joyda uchrashish ehtimoli ikki yadroga qaraganda ancha kam bo'lgani uchun bunday hodisa juda kam uchraydi (qarang. Uch marta alfa jarayoni masalan, uch tanali yadro reaktsiyasiga juda yaqin). "yadro reaktsiyasi" atamasi yoki nuklidning o'zgarishini anglatishi mumkin induktsiya qilingan boshqa zarracha bilan to'qnashganda yoki a o'z-o'zidan to'qnashuvsiz nuklidning o'zgarishi. Tabiiy yadro reaktsiyalari o'zaro ta'sirida sodir bo'ladi kosmik nurlar va yadro reaktsiyalari sun'iy ravishda talabga binoan sozlanishi tezlik bilan atom energiyasini olish uchun ishlatilishi mumkin. Ehtimol, eng muhim yadroviy reaktsiyalar bu yadro zanjiri reaktsiyalari yilda bo'linadigan indüksiyon ishlab chiqaradigan materiallar yadro bo'linishi va turli xil yadro sintezi quyosh va yulduzlarning energiya hosil bo'lishiga quvvat beradigan yorug'lik elementlarining reaktsiyalari. Tarix 1919 yilda, ernest rezerford manchester universitetida azotga yo'naltirilgan alfa zarralari yordamida azotning kislorodga aylanishini amalga oshirdi. 14n + a → 17o + p. Bu induktsiyalangan yadroviy reaktsiyani, ya'ni bitta parchalanish zarralari boshqa atom yadrosini o'zgartirish uchun ishlatadigan reaktsiyani birinchi kuzatuvi edi. Oxir-oqibat, 1932 yilda kembrij universitetida rezerfordning hamkasblari tomonidan to'liq sun'iy yadroviy reaktsiya va yadroviy transmutatsiyaga erishildi. John cockcroft va ernest uolton, lityum-7 ga qarshi sun'iy ravishda tezlashtirilgan protonlardan foydalangan holda, yadroni ikkita alfa-zarraga bo'lish uchun. Bu jasorat zamonaviy bo'lmagan bo'lsa-da, xalq orasida "atomni ajratish" nomi bilan tanilgan yadro bo'linishi keyinchalik, og'ir elementlarda 1938 yilda nemis olimlari tomonidan kashf etilgan reaktsiya otto xen, lise meitner va fritz strassmann.[1] Nomenklatura Yadro reaktsiyalari kimyoviy tenglamalarga o'xshash shaklda ko'rsatilishi mumkin, buning uchun o'zgarmas massa tenglamaning har bir tomoni uchun muvozanatlashishi kerak va unda zarralarning konvertatsiyalari ma'lum saqlanish qonunlariga amal qilishi kerak, masalan, zaryadning saqlanishi va barion soni (umumiy atomik) massa raqami ). Ushbu yozuvning misoli quyidagicha:
Massa, zaryad va massa raqami bo'yicha yuqoridagi tenglamani muvozanatlash uchun o'ngdagi ikkinchi yadroda atom raqami 2 va massa raqami 4 bo'lishi kerak; shuning uchun u ham geliy-4. Shuning uchun to'liq tenglama quyidagicha o'qiydi:
Yoki oddiyroq:
To'liq tenglamalarni yuqoridagi uslubda ishlatish o'rniga, ko'p hollarda yadro reaktsiyalarini tavsiflash uchun ixcham yozuvlardan foydalaniladi. A (b, c) d shaklidagi bu uslub a + b ga teng bo'lib, c + d hosil qiladi. Umumiy yorug'lik zarralari odatda ushbu stenografiyada qisqartiriladi, odatda proton uchun p, neytron uchun n, d uchun deuteron, a ni ifodalaydi alfa zarrachasi yoki geliy-4, β uchun beta-zarracha yoki elektron, γ uchun gamma foton va hokazo. Yuqoridagi reaktsiya quyidagicha yozilgan bo'lar edi 6li (d, a) a.[2][3] Energiyani tejash kinetik energiya reaktsiya jarayonida chiqarilishi mumkin (ekzotermik reaktsiya ) yoki reaktsiya sodir bo'lishi uchun kinetik energiya berilishi kerak bo'lishi mumkin (endotermik reaktsiya ). Buni juda aniq zarrachalar massasi jadvaliga asoslanib hisoblash mumkin,[4] quyidagicha: mos yozuvlar jadvallariga ko'ra 6 3li yadrosi a standart atom og'irligi 6.015 dan atom massasi birliklari (qisqartirilgan siz ), deyteriy 2,014 u, geliy-4 yadrosi esa 4,0026 u. Shunday qilib: Advertisement Individual yadrolarning tinchlik massasining yig'indisi = 6.015 + 2.014 = 8.029 u; Ikkita geliy yadrosidagi umumiy tinchlik massasi = 2 × 4.0026 = 8.0052 u; Etishmayotgan dam olish massasi = 8.029 - 8.0052 = 0.0238 atom massasi birligi. Yadro reaktsiyasida jami (relyativistik) energiya saqlanib qoladi. Shuning uchun "etishmayotgan" dam olish massasi reaktsiyada chiqarilgan kinetik energiya sifatida yana paydo bo'lishi kerak; uning manbai yadrodir majburiy energiya. Eynshteynnikidan foydalanish massa-energiya ekvivalenti formula e = mc² bo'lsa, chiqarilgan energiya miqdorini aniqlash mumkin. Bizga avvaliga bittasining energiya ekvivalenti kerak atom massasi birligi: 1 uc² = (1.66054 × 10−27 kg) × (2,99792 × 10)8 m / s) ² = 1.49242 × 10−10 kg (m / s) ² = 1.49242 × 10−10 j (joule ) × (1 mev / 1.60218 × 10−13 j) = 931,49 mev, Shuning uchun 1 uc² = 931,49 mev. Demak, chiqarilgan energiya 0,0238 × 931 mev = 22,2 ga teng mev. Boshqacha aytganda: massa 0,3% ga kamayadi, 90 pj / kg ning 0,3% ga to'g'ri keladi - 270 tj / kg. Bu yadroviy reaktsiya uchun katta miqdordagi energiya; miqdori juda yuqori, chunki bog'lanish energiyasi boshiga nuklon geliy-4 yadrosi juda yuqori, chunki he-4 yadrosi "ikki barobar sehr "(he-4 yadrosi geliy atomining inertligi sababli g'ayrioddiy barqaror va zich bog'langan: he-4 tarkibidagi har bir juft proton va neytron to'lgan Download 43.4 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|
1 2