Спонтанное деление
Спонта́нное деле́ние — разновидность радиоактивного распада тяжёлых атомных ядер. Спонтанное деление является делением ядра, происходящим без внешнего возбуждения (вынужденного деления), и даёт такие же продукты, как и вынужденное деление: осколки (ядра более легких элементов) и несколько нейтронов. По современным представлениям, причиной спонтанного деления является туннельный эффект.
Вероятность спонтанного деления растет с увеличением числа протонов в ядре. Эта вероятность зависит от параметра:
- <math>\hbox{Z}^2/\hbox{A} </math>,
где Z — число протонов, а A — общее число нуклонов. При приближении значения этого параметра к 45 вероятность спонтанного деления стремится к единице, что накладывает ограничения на возможность существования сверхтяжелых ядер.
Для ядер таких элементов как уран и торий спонтанное деление является очень редким процессом; их ядра намного чаще распадаются по другим каналам распада (значение параметра Z2/A для ядер урана и тория порядка 35). С увеличением показателя Z2/A вероятность спонтанного деления ядер быстро растёт.
Скорость спонтанного деления
Скорости деления и их вероятности, а также количество образующихся нейтронов на 1 деление для некоторых ядер приведены в таблице[1]:
| Ядро | Период полураспада, лет | Вероятность спонтанного деления | Выход нейтронов на 1 деление | Поток нейтронов, г−1·с−1 |
|---|---|---|---|---|
| 235U | 7,04·108 | 2,0·10−9 | 1,86 | 3,0·10−4 |
| 238U | 4,47·109 | 5,4·10−7 | 2,07 | 0,0136 |
| 239Pu | 2,41·104 | 4,4·10−12 | 2,16 | 2,2·10−2 |
| 240Pu | 6569 | 5,0·10−8 | 2,21 | 920 |
| 250Cm | 8300 | 0,80 | 3,3 | 2,1·1010 |
| 252Cf | 2,638 | 3,09·10−2 | 3,73 | 2,3·1012 |
История
Первым открытым процессом деления ядра было вынужденное деление изотопа урана-235 нейтронами.
Спонтанное деление было открыто в 1940 году советскими физиками Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком в результате наблюдений за распадом урана. Поскольку космические лучи создают, в ими порождённых, атмосферных ливнях космических лучей измеримый поток нейтронов, при опытах на поверхности земли экспериментально трудно отделить события спонтанного деления от вынужденного. Для снижения фона от космических лучей, мешающих изучению явления, в качестве экрана может служить многометровый слой грунта или воды. Поэтому опыты проводились в Московском метро (на станции Динамо) на глубине 60 метров[2][3].
Напишите отзыв о статье "Спонтанное деление"
Примечания
- ↑ Shultis, J. Kenneth; Richard E. Faw. стр. 141, табл. 6.2 // Fundamentals of Nuclear Science and Engineering. — CRC Press, 2008. — ISBN 1-4200-5135-0.
- ↑ [ufn.ru/ru/articles/1993/4/l К. А. Петржак, Г. Н. Флеров: Доклад на Совещании по атомному ядру в Москве в 1940 г.]
- ↑ [n-t.ru/ri/ps/pb092.htm К. Петржак: Как было открыто спонтанное деление]
|
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
|
|||||||||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Спонтанное деление
– Да, ежели так поставить вопрос, то это другое дело, сказал князь Андрей. – Я строю дом, развожу сад, а ты больницы. И то, и другое может служить препровождением времени. А что справедливо, что добро – предоставь судить тому, кто всё знает, а не нам. Ну ты хочешь спорить, – прибавил он, – ну давай. – Они вышли из за стола и сели на крыльцо, заменявшее балкон.– Ну давай спорить, – сказал князь Андрей. – Ты говоришь школы, – продолжал он, загибая палец, – поучения и так далее, то есть ты хочешь вывести его, – сказал он, указывая на мужика, снявшего шапку и проходившего мимо их, – из его животного состояния и дать ему нравственных потребностей, а мне кажется, что единственно возможное счастье – есть счастье животное, а ты его то хочешь лишить его. Я завидую ему, а ты хочешь его сделать мною, но не дав ему моих средств. Другое ты говоришь: облегчить его работу. А по моему, труд физический для него есть такая же необходимость, такое же условие его существования, как для меня и для тебя труд умственный. Ты не можешь не думать. Я ложусь спать в 3 м часу, мне приходят мысли, и я не могу заснуть, ворочаюсь, не сплю до утра оттого, что я думаю и не могу не думать, как он не может не пахать, не косить; иначе он пойдет в кабак, или сделается болен. Как я не перенесу его страшного физического труда, а умру через неделю, так он не перенесет моей физической праздности, он растолстеет и умрет. Третье, – что бишь еще ты сказал? – Князь Андрей загнул третий палец.
– Ах, да, больницы, лекарства. У него удар, он умирает, а ты пустил ему кровь, вылечил. Он калекой будет ходить 10 ть лет, всем в тягость. Гораздо покойнее и проще ему умереть. Другие родятся, и так их много. Ежели бы ты жалел, что у тебя лишний работник пропал – как я смотрю на него, а то ты из любви же к нему его хочешь лечить. А ему этого не нужно. Да и потом,что за воображенье, что медицина кого нибудь и когда нибудь вылечивала! Убивать так! – сказал он, злобно нахмурившись и отвернувшись от Пьера. Князь Андрей высказывал свои мысли так ясно и отчетливо, что видно было, он не раз думал об этом, и он говорил охотно и быстро, как человек, долго не говоривший. Взгляд его оживлялся тем больше, чем безнадежнее были его суждения.
– Ах это ужасно, ужасно! – сказал Пьер. – Я не понимаю только – как можно жить с такими мыслями. На меня находили такие же минуты, это недавно было, в Москве и дорогой, но тогда я опускаюсь до такой степени, что я не живу, всё мне гадко… главное, я сам. Тогда я не ем, не умываюсь… ну, как же вы?…
– Отчего же не умываться, это не чисто, – сказал князь Андрей; – напротив, надо стараться сделать свою жизнь как можно более приятной. Я живу и в этом не виноват, стало быть надо как нибудь получше, никому не мешая, дожить до смерти.
– Но что же вас побуждает жить с такими мыслями? Будешь сидеть не двигаясь, ничего не предпринимая…
– Жизнь и так не оставляет в покое. Я бы рад ничего не делать, а вот, с одной стороны, дворянство здешнее удостоило меня чести избрания в предводители: я насилу отделался. Они не могли понять, что во мне нет того, что нужно, нет этой известной добродушной и озабоченной пошлости, которая нужна для этого. Потом вот этот дом, который надо было построить, чтобы иметь свой угол, где можно быть спокойным. Теперь ополчение.
