Yadro reaktsiyalari yadroni bombardimon qiladigan reaksiya turiga qarab tasniflanadi. Beshinchi bob

Yadro reaksiyalari - elementar zarrachalar (jumladan, g kvantlar) yoki bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda atom yadrolarining o'zgarishi. Ramziy ravishda reaksiyalar quyidagicha yoziladi:

X + a→Y + b yoki X(a,b) Y

Bu erda X va Y - boshlang'ich va yakuniy yadrolar, a va b - yadro reaktsiyasida bombardimon qiluvchi va chiqaradigan (yoki chiqarilgan) zarralar.

Har qanday yadro reaktsiyasida elektr zaryadlari va massa sonlarining saqlanish qonunlari bajariladi: yadroviy reaksiyaga kiruvchi yadro va zarrachalarning zaryadlari (va massa raqamlari) yigʻindisi zaryadlar yigʻindisiga (va ularning yigʻindisiga) teng. reaktsiyaning yakuniy mahsulotlari (yadro va zarralar) massa raqamlari. Energiya, impuls va burchak momentining saqlanish qonunlari ham bajariladi.

Yadro reaktsiyalari ekzotermik (energiyani chiqarish) yoki endotermik (energiyani yutuvchi) bo'lishi mumkin.

Yadro reaktsiyalari quyidagilarga bo'linadi:

1) ularda ishtirok etuvchi zarrachalar turi bo'yicha - neytronlar ta'sirida reaktsiyalar; zaryadlangan zarralar; g-kvantlar;

2) ularni keltirib chiqaruvchi zarrachalar energiyasiga ko'ra - past, o'rta va yuqori energiyadagi reaktsiyalar;

3) ulardagi yadrolarning turiga ko'ra - o'pkada reaktsiyalar (A< 50) ; средних (50 < A <100) и тяжелых (A >100) yadrolar;

4) sodir bo'ladigan yadroviy o'zgarishlarning tabiati bo'yicha - neytronlar va zaryadlangan zarrachalarning chiqishi bilan reaktsiyalar; tutib olish reaksiyalari (bu reaksiyalarda birikma yadro hech qanday zarrachalar chiqarmaydi, balki bir yoki bir nechta g kvantlarni chiqarib asosiy holatga o‘tadi).

Tarixdagi birinchi yadroviy reaksiya Rezerford tomonidan amalga oshirilgan

1939-yil — O.Gan va F.Strassman uran yadrolarining boʻlinishini kashf etdilar: uran neytronlar bilan bombardimon qilinganda davriy sistemaning oʻrta qismining elementlari — bariyning radioaktiv izotoplari (Z=56), kripton (Z=36) paydo boʻladi. - parchalanish fragmentlari va boshqalar. Og'ir yadroning ikki bo'lak bilan birga bo'linishi energiya chiqishi har bir nuklonga taxminan 1 MeV.

Misol uchun, uran yadrolarining bo'linish reaktsiyasining ikkita mumkin bo'lgan varianti mavjud.

Atom yadrolarining bo'linish nazariyasi asoslanadi yadroning tomchi modeli. Yadro zichligi yadro zichligiga teng bo'lgan va qonunlarga bo'ysunadigan elektr zaryadlangan siqilmaydigan suyuqlik tomchisi (a) deb hisoblanadi. kvant mexanikasi. Neytron ushlanganda, bunday zaryadlangan tomchining barqarorligi buziladi, yadro kiradi. tebranishlar- navbatma-navbat cho'ziladi va qisqaradi. Yadroning bo'linish ehtimoli faollashuv energiyasi bilan belgilanadi - yadro bo'linish reaktsiyasini amalga oshirish uchun zarur bo'lgan minimal energiya. Boʻlinish faollashuv energiyasidan past boʻlgan qoʻzgʻalish energiyalarida tomchilar yadrosining deformatsiyasi kritik (b) darajaga yetmaydi, yadro boʻlinmaydi va g-kvant chiqaradigan holda oʻzining asosiy energiya holatiga qaytadi. Bo'linish faollashuv energiyasidan kattaroq qo'zg'alish energiyalarida tomchining deformatsiyasi kritik qiymatga etadi (c), tomchidagi "bel" hosil bo'ladi va uzayadi (d), bo'linish sodir bo'ladi (e).

Bo'linish reaktsiyasida hosil bo'lgan tezkor neytronlarning har biri parchalanuvchi moddaning qo'shni yadrolari bilan o'zaro ta'sirlashib, ularda bo'linish reaktsiyasini keltirib chiqaradi. Shu bilan birga ketadi qor ko'chkisi kabi parchalanish hodisalari sonining ko'payishi - boshlanadi bo'linish zanjiri reaktsiyasi - reaksiyaga sabab bo'lgan zarralar ushbu reaktsiyaning mahsuloti sifatida hosil bo'ladigan yadro reaktsiyasi. Zanjirli reaktsiyaning yuzaga kelishi sharti ko'payadigan neytronlarning mavjudligidir.

Neytronlarni ko'paytirish koeffitsienti k - ma'lum bir reaksiya bosqichida hosil bo'lgan neytronlar sonining oldingi bosqichdagi bunday neytronlar soniga nisbati.

Old shart zanjir reaksiyasining rivojlanishi: k >1. Bu reaksiya rivojlanayotgan reaksiya deyiladi. k =1 bo'lganda, o'z-o'zidan barqaror reaktsiya sodir bo'ladi. K da<1 идет затухающая реакция.

Ko'payish koeffitsienti bo'linadigan moddaning tabiatiga, ma'lum bir izotop uchun esa uning miqdoriga, shuningdek faol zonaning hajmi va shakliga bog'liq - zanjir reaktsiyasi sodir bo'lgan bo'shliq.

Zanjir reaktsiyasi mumkin bo'lgan yadroning minimal o'lchamlari kritik o'lchamlar deb ataladi.

Zanjirli reaksiya sodir bo'lishi uchun zarur bo'lgan kritik o'lchamlar tizimida joylashgan bo'linadigan materialning minimal massasi kritik massa deb ataladi.

Zanjirli reaktsiyalar boshqariladigan va boshqarilmaydiganlarga bo'linadi. Atom bombasining portlashi nazoratsiz reaktsiyaga misoldir. Yadro reaktorlarida boshqariladigan zanjir reaktsiyalari sodir bo'ladi.

Boshqariladigan yadro bo'linish reaktsiyasini saqlaydigan qurilma yadro (yoki atom) reaktor deb ataladi. Yadro reaktorlari, masalan, atom elektr stantsiyalarida qo'llaniladi.

Sekin neytron reaktorining sxemasini ko'rib chiqamiz. Bunday reaktorlarda yadro yoqilg'isi bo'lishi mumkin:

1) - tabiiy uran taxminan 0,7% ni o'z ichiga oladi;

2), sxemadan olingan

3) sxema bo'yicha toriydan olinadi

Reaktor yadrosida yadro yoqilg'isidan (yoqilg'i rodlari) 1 va moderator 2 (bunda neytronlar issiqlik tezligiga sekinlashadi) dan tayyorlangan yonilg'i elementlari mavjud. Yoqilg'i elementlari - bu neytronlarni zaif yutadigan muhrlangan qobiq bilan o'ralgan bo'linadigan material bloklari. Yadro bo'linishi paytida chiqarilgan energiya tufayli yonilg'i elementlari isitiladi va shuning uchun sovutish uchun ular sovutish suvi oqimiga joylashtiriladi 3. Yadro reflektor 4 bilan o'ralgan bo'lib, neytron oqishini kamaytiradi. Reaktorning barqaror holati, masalan, neytronlarni kuchli o'zlashtiradigan materiallardan tayyorlangan boshqaruv novdalari 5 yordamida saqlanadi.

bor yoki kadmiydan. Reaktordagi sovutuvchi suv, suyuq natriy va boshqalar. Bug 'generatoridagi sovutuvchi o'z issiqligini bug'ga beradi, bug' turbinasiga kiradi. Turbina elektr generatorini aylantiradi, uning oqimi elektr tarmog'iga kiradi.

Professor

I.N.Bekman

Yadro FIZIKASI

16-ma'ruza. Yadroning o'zaro ta'siri

Yadro fizikasining rivojlanishi asosan yadro reaksiyalari sohasidagi tadqiqotlar bilan belgilanadi. Ushbu ma'ruzada biz yadroviy o'zaro ta'sirlarning zamonaviy tasnifini ko'rib chiqamiz, ularning

termodinamika va kinetika, shuningdek, yadro reaktsiyalariga ba'zi misollar keltiring.

1. Yadro REAKSIYALARINING TASNIFI

Yadro kuchlarining ta'siri tufayli ikki zarracha (ikki yadro yoki yadro va nuklon) tartib masofalariga yaqinlashadi. 10 -13 sm bir-biri bilan kuchli yadroviy o'zaro ta'sirga kirishadi, bu yadroviy transformatsiyaga olib keladi. Bu jarayon yadro reaksiyasi deb ataladi. Yadro reaktsiyasi vaqtida ikkala zarrachaning energiyasi va impulsining qayta taqsimlanishi sodir bo'ladi, bu esa o'zaro ta'sir joyidan uchib chiqadigan bir nechta boshqa zarralarning paydo bo'lishiga olib keladi. Voqea sodir bo'lgan zarracha atom yadrosi bilan to'qnashganda, ular o'rtasida energiya va impuls almashinuvi sodir bo'ladi, buning natijasida o'zaro ta'sir mintaqasidan turli yo'nalishlarda uchadigan bir nechta zarrachalar hosil bo'lishi mumkin.

Yadro reaktsiyalari - elementar zarralar, g-kvantlar yoki bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda atom yadrolarining o'zgarishi.

Yadro reaktsiyasi - yadrolar yoki zarrachalarning to'qnashuvi paytida yangi yadrolar yoki zarrachalarning hosil bo'lish jarayoni. Yadro reaktsiyasi birinchi marta 1919 yilda azot atomlari yadrolarini a zarrachalar bilan bombardimon qilgan E.Ruterford tomonidan kuzatilgan, u gazda diapazoni a zarrachalar diapazonidan kattaroq bo'lgan ikkilamchi ionlashtiruvchi zarrachalarning paydo bo'lishi bilan aniqlangan va protonlar sifatida aniqlangan. . Keyinchalik, bulutli kamera yordamida ushbu jarayonning fotosuratlari olindi.

Guruch. 1. Yadro reaksiyalari jarayonida yuz beradigan jarayonlar

(reaktsiyaning kirish va chiqish kanallari ko'rsatilgan).

Birinchi yadro reaksiyasi 1919 yilda E. Rezerford tomonidan amalga oshirilgan: 4 He + 14 N→ 17 O + p yoki 14 N(a,p)17 O. a-zarrachalarning manbai a-radioaktiv preparat edi. O'sha paytda radioaktiv a-dorilar zaryadlangan zarrachalarning yagona manbasi edi. Yadro reaktsiyalarini o'rganish uchun maxsus mo'ljallangan birinchi tezlatkich 1932 yilda Kokkroft va Uolton tomonidan yaratilgan. Bu tezlatgich birinchi bo'lib

tezlashtirilgan protonlar nuri olindi va p + 7 Li → a + a reaktsiyasi amalga oshirildi.

Yadro reaktsiyalari atom yadrolarining tuzilishi va xususiyatlarini o'rganishning asosiy usuli hisoblanadi. Yadro reaksiyalarida zarrachalarning atom yadrolari bilan oʻzaro taʼsir qilish mexanizmlari va atom yadrolari orasidagi oʻzaro taʼsir mexanizmlari oʻrganiladi. Yadro reaktsiyalari natijasida yangi izotoplar va tabiiy ravishda topilmaydigan kimyoviy elementlar olinadi. Agar to'qnashuvdan so'ng dastlabki yadrolar va zarralar saqlanib qolsa va yangilari tug'ilmasa, u holda reaktsiya yadro kuchlari sohasida elastik sochilish bo'lib, faqat zarracha va nishon yadrosining kinetik energiyasi va impulslarining qayta taqsimlanishi bilan birga keladi. va potentsial deyiladi

tarqalish.

Bombardimon zarralarining (yadrolarning) nishon yadrolari bilan o'zaro ta'sirining natijasi quyidagilar bo'lishi mumkin:

1) Elastik dissipatsiya, bunda tarkibi ham, ichki energiya ham o'zgarmaydi, faqat ichki ta'sir qonuniga muvofiq kinetik energiyaning qayta taqsimlanishi sodir bo'ladi.

2) Noelastik sochilish, bunda o'zaro ta'sir qiluvchi yadrolarning tarkibi o'zgarmaydi, lekin bombardimon yadrosining kinetik energiyasining bir qismi maqsadli yadroni qo'zg'atishga sarflanadi.

3) Aslida yadro reaktsiyasi, buning natijasida o'zaro ta'sir qiluvchi yadrolarning ichki xususiyatlari va tarkibi o'zgaradi.

	Guruch. 2. Litiy-6 ning deyteriy 6 Li(d ,a)a bilan yadro reaksiyasi
	Yadro reaktsiyalari kuchli, elektromagnit va kuchsizdir
	o'zaro ta'sirlar.
	Ko'p turli xil reaktsiyalar ma'lum. Ularni tasniflash mumkin
	neytronlar ta'sirida, zaryadlangan zarralar ta'sirida va ta'sir ostidagi reaktsiyalar
	Umuman olganda, yadroviy o'zaro ta'sir shaklda yozilishi mumkin
	a1 + a2 → b1 + b2 + …,
	bu yerda a 1 va a 2 reaksiyaga kirishuvchi zarralar, b 1, b 2, ... esa zarralar,
reaksiya (reaktsiya mahsulotlari) natijasida hosil bo'lgan.
	Reaksiyaning eng keng tarqalgan turi bu yorug'lik zarrasi a ning yadro A bilan o'zaro ta'siri, in
buning natijasida engil zarra b va yadro B hosil bo'ladi
	a + A → b + B
	Yoki qisqaroq
	A(a,b)B.

Neytron (n), proton (p), a-zarracha, deytron (d) va g-kvant a va b sifatida qabul qilinishi mumkin.

1-misol. yadro reaktsiyasi

4 He + 14 N→ 17 O+ 1 H

V qisqartirilgan shakl sifatida yoziladi 14N(a,p)17O

2-misol. 59 Co(p,n) reaksiyasini ko'rib chiqaylik. Bu reaksiyaning mahsuli nima? Yechim. 1 1 H + 27 59 Co → 0 1 n + X Y Z C

chap tomonda bizda 27+1 proton bor. O'ng tomonda 0+X protonlari mavjud, bu erda X mahsulotning atom raqamidir. Shubhasiz, X = 28 (Ni). Chap tomonda 59+1 nuklonlar, o'ng tomonda esa 1+Y nuklonlar joylashgan bo'lib, bu erda Y = 59. Shunday qilib, reaksiya mahsuloti 59 Ni ni tashkil qiladi.

Reaktsiya bir nechta raqobatlashuvchi yo'nalishlarni egallashi mumkin:

Ikkinchi bosqichda sodir bo'ladigan yadro reaktsiyasining turli xil mumkin bo'lgan yo'llari reaksiya kanallari deb ataladi. Reaksiyaning dastlabki bosqichi kirish kanali deb ataladi.

Guruch. 3. Protonlarning 7 Li bilan o'zaro ta'sir qilish kanallari.

(6)-sxemadagi oxirgi ikkita reaksiya kanali elastik (A*+a) va elastik (A+a) yadro tarqalishi holatlariga tegishli. Bu yadroviy o'zaro ta'sirning maxsus holatlari bo'lib, boshqalardan farq qiladi, chunki reaktsiya mahsulotlari zarrachalar bilan mos keladi,

reaksiyaga kirishganda va elastik sochilish bilan nafaqat yadro turi, balki uning ichki holati ham saqlanib qoladi, noelastik sochilishda esa yadroning ichki holati o'zgaradi (yadro qo'zg'aluvchan holatga o'tadi). Har xil reaksiya kanallarining imkoniyati tushayotgan zarracha, uning energiyasi va yadrosi bilan belgilanadi.

Yadro reaktsiyasini o'rganishda reaktsiya kanallarini, uning turli kanallar orqali tushayotgan zarrachalarning turli energiyalarida yuzaga kelishining qiyosiy ehtimolini, hosil bo'lgan zarralarning energiyasini va burchak taqsimotini, shuningdek ularning ichki holatini (qo'zg'alish energiyasi) aniqlash qiziqish uyg'otadi. , spin, paritet, izotopik spin).

Ta'rif 1

Yadro reaktsiyasi keng maʼnoda bir necha murakkab atom yadrolari yoki elementar zarrachalarning oʻzaro taʼsiri natijasida yuzaga keladigan jarayon. Yadro reaktsiyalari, shuningdek, boshlang'ich zarralar orasida kamida bitta yadro mavjud bo'lgan, u boshqa yadro yoki elementar zarracha bilan qo'shilib, yadro reaktsiyasi sodir bo'ladigan va yangi zarralar paydo bo'ladigan reaktsiyalar deb ham ataladi.

Qoida tariqasida, yadro reaktsiyalari yadro kuchlari ta'sirida sodir bo'ladi. Ammo $\gamma $ - yuqori energiyali kvantlar yoki tez elektronlar ta'sirida yadroviy parchalanishning yadro reaktsiyasi yadro kuchlari foton va elektronlarga ta'sir etmasligi sababli yadro kuchlari emas, balki elektromagnit ta'sirida sodir bo'ladi. Yadro reaktsiyalariga neytrinolarning boshqa zarrachalar bilan to'qnashganda sodir bo'ladigan jarayonlar kiradi, lekin ular zaif o'zaro ta'sir bilan sodir bo'ladi.

Yadro reaktsiyalari tabiiy sharoitda (yulduzlarning chuqurligida, kosmik nurlarda) sodir bo'lishi mumkin. Yadro reaktsiyalarini o'rganish eksperimental qurilmalar yordamida laboratoriyalarda amalga oshiriladi, bunda energiya tezlatgichlar yordamida zaryadlangan zarrachalarga o'tkaziladi. Bunday holda, og'irroq zarralar tinch holatda bo'lib, chaqiriladi maqsadli zarralar. Ular tezlashtirilgan nurning bir qismi bo'lgan engilroq zarralar tomonidan hujumga uchraydi. Nur tezlatgichlarining to'qnashuvida maqsadlar va nurlarga bo'linish mantiqiy emas.

Ijobiy zaryadlangan nurli zarrachaning energiyasi yadroning Kulon potentsial to'sig'i darajasida yoki undan katta bo'lishi kerak. 1932 yilda J. Kokkroft va E. Uolton birinchi bo'lib litiy yadrolarini energiyalari Kulon to'sig'ining balandligidan kam bo'lgan protonlar bilan bombardimon qilish orqali sun'iy ravishda bo'lishdi. Protonning litiy yadrosiga kirishi Kulon potentsial to'sig'i orqali tunnel o'tish orqali sodir bo'ldi. Salbiy zaryadlangan va neytral zarralar uchun Kulon potentsial to'sig'i mavjud emas va yadroviy reaktsiyalar hatto tushgan zarralarning issiqlik energiyasida ham sodir bo'lishi mumkin.

Yadro reaktsiyalarining eng keng tarqalgan va vizual belgisi kimyodan olingan. Chap tomonda reaktsiyadan oldingi zarralar yig'indisi, o'ngda esa yakuniy reaktsiya mahsulotlari yig'indisi:

litiy izotopi $()^7_3(Li)$ protonlar tomonidan bombardimon qilinishi natijasida yuzaga keladigan yadro reaksiyasini tasvirlaydi, buning natijasida neytron va berilliy izotopi $()^7_4(Be)$ hosil boʻladi.

Yadro reaktsiyalari ko'pincha ramziy shaklda yoziladi: $A\left(a,bcd\dots \right)B$, bu erda $A$ - nishon yadrosi, $a$ - bombardimon zarrasi, $bcd\nuqtalar va\ B$ - - mos ravishda zarralar va reaksiya natijasida hosil bo'lgan yadro. Yuqoridagi reaksiyani $()^7_3(Li)(p,n)()^7_4(Be)$ shaklida qayta yozish mumkin. Ba'zan belgi $(p,n)$ bo'ladi, bu proton ta'sirida ma'lum bir yadrodan neytronni taqillatishni anglatadi.

Reaksiyalarning miqdoriy tavsifi

Yadro reaktsiyalarining kvant mexanikasi nuqtai nazaridan miqdoriy tavsifi faqat statistik jihatdan mumkin, ya'ni. yadro reaktsiyasini tavsiflovchi turli jarayonlarning ma'lum bir ehtimoli haqida gapirishimiz mumkin. Shunday qilib, $a+A\to b+B$ reaksiyasi, dastlabki va yakuniy holatlarida har biri ikkitadan zarracha bo'ladi, bu tushunchada to'liq differensial samarali sochilish kesimi $d\sigma /d\Omega bilan tavsiflanadi. $ tanasi ichida kesilgan $d\ Omega (\rm =)(\sin \theta \ )\theta d\varphi $, bu erda $\teta $ va $\varphi $ bir zarrachaning qutb va azimutal ketish burchaklari, $\theta $ burchak esa bombardimon zarracha harakatining boshidan hisoblanadi. Differensial kesmaning $\theta $ va $\varphi $ burchaklariga bogʻliqligi reaksiya hosil qiluvchi zarrachalarning burchak taqsimoti deyiladi. Reaksiyaning intensivligini tavsiflovchi umumiy yoki integral kesma $\theta $ va $\varphi $ burchaklarining barcha qiymatlari boʻyicha integrallashgan differentsial samarali kesma hisoblanadi:

Samarali kesmani tushayotgan zarracha ma'lum yadro reaktsiyasini keltirib chiqaradigan maydon sifatida talqin qilish mumkin. Yadro reaktsiyasining samarali ko'ndalang kesimi omborlarda $1\ b=(10)^(-28)\ m^2$ o'lchanadi.

Yadro reaksiyalari reaksiya hosildorligi bilan tavsiflanadi. Yadro reaktsiyasining hosildorligi $W$ - maqsadli zarralar bilan yadroviy o'zaro ta'sirni olgan nur zarralarining ulushi. Agar $S$ - nurning kesma maydoni, $I$ - nur oqimining zichligi, $N=IS$ zarrachalari har soniyada bir xil maqsadli maydonga tushadi. O'rtacha $\triangle N=IS\sigma n$ zarrachalari ulardan soniyada reaksiyaga kirishadi, bu erda $\sigma $ - nur zarralari reaktsiyasi uchun samarali kesma, $n$ - nishondagi yadrolar konsentratsiyasi. Keyin:

Yadro reaksiyalarining turli tasniflari

Yadro reaktsiyalarini quyidagi belgilarga ko'ra tasniflash mumkin:

• reaksiyada ishtirok etuvchi zarrachalarning tabiati;
• reaksiyada ishtirok etuvchi yadrolarning massa soni;
• energiya (issiqlik) ta'siri ortida;
• yadroviy transformatsiyalarning tabiati haqida.

Reaksiyalarni keltirib chiqaradigan zarrachalarning energiya qiymati $E$ bo'yicha quyidagi reaktsiyalar ajratiladi:

• past energiyalarda ($E\le 1\keV$);
• past energiyalarda ($1\ keV\le E\le 1\ MeV$);
• o'rtacha energiyalarda ($1\ MeV\le E\le 100\ MeV$);
• muhim energiyalarda ($100\ MeV\le E\le 1\ GeV)$;
• yuqori energiyalarda ($1\ GeV\le E\le 500\ GeV$);
• o'ta yuqori energiyalarda ($E>500\GeV$).

$a$ zarrachaning energiyasiga qarab bir xil yadrolar uchun yadro reaksiyalarida har xil oʻzgarishlar sodir boʻladi $A$. Masalan, ftor izotopini turli energiyadagi neytronlar bilan bombardimon qilish reaksiyasini ko'rib chiqing:

1-rasm.

Yadro reaktsiyalarida ishtirok etuvchi zarrachalarning tabiatiga ko'ra ular quyidagi turlarga bo'linadi:

• neytronlar ta'sirida;
• fotonlar ta'sirida;
• zaryadlangan zarralar ta'sirida.

Yadrolarning massa soniga ko'ra yadro reaktsiyalari quyidagi turlarga bo'linadi:

• engil yadrolarda ($A
• o'rta yadrolarda ($50
• massiv yadrolarda ($A >100$).

Yadroda sodir bo'ladigan o'zgarishlarning tabiatiga ko'ra reaktsiyalar quyidagilarga bo'linadi:

• radiatsiyani ushlab turish;
• Coulomb qo'zg'alishi;
• yadro parchalanishi;
• portlash reaktsiyasi;
• yadroviy fotoelektr effekti.

Yadro reaktsiyalarini ko'rib chiqishda quyidagi qonunlardan foydalaniladi:

• energiyani tejash qonuni;
• impulsning saqlanish qonuni;
• elektr zaryadining saqlanish qonuni;
• barion zaryadining saqlanish qonuni;
• lepton zaryadining saqlanish qonuni.

Eslatma 1

Saqlanish qonunlari bir yoki bir nechta saqlanish qonunlarining muvaffaqiyatsizligi tufayli qaysi ruhiy mumkin bo'lgan reaktsiyalar amalga oshirilishi mumkinligini va qaysi biri sodir bo'lmasligini taxmin qilish imkonini beradi. Bu munosabatda saqlanish qonunlari yadro reaksiyalari uchun alohida ahamiyatga ega.

Yadro reaksiyasi yadro reaksiyasi energiyasi $Q$ bilan tavsiflanadi. Agar reaksiya $Q >0$ energiya ajralib chiqishi bilan davom etsa, reaksiya ekzotermik deyiladi; agar reaksiya issiqlik yutilishi bilan sodir bo'lsa $Q

Elementar zarrachalar va issiqlik energiyasining emissiyasi. Yadro nurlari energiyaning chiqishi va uning yutilishi bilan birga bo'lishi mumkin. Energiya miqdori ri energiyasi deb ataladi va boshlang'ich va oxirgi yadrolarning massalari farqidir. Quyidagi mezonlarga ko'ra tasniflash: L energiya elementi zarralari bo'yicha yadroviy radiolarda ishtirok etadi: 1 eV past energiyalarda sekin neytronlarda radiolar: zarrachalar zaryadiga ega bo'lgan o'rta energiyali elektr zarralardagi radiolar elektronlar proton ionlari deytronlari = 1MeV; 103 MeV yuqori energiyali zarralarda kosmik nurlar tezlatgichlardagi zarralar tomonidan ishlab chiqariladi ...

Ishingizni ijtimoiy tarmoqlarda baham ko'ring

Agar ushbu ish sizga mos kelmasa, sahifaning pastki qismida shunga o'xshash ishlar ro'yxati mavjud. Qidiruv tugmasidan ham foydalanishingiz mumkin

45. Yadro reaksiyalari va ularning tasnifi

Yadro reaktsiyalari - atom yadrosining elementar zarracha yoki boshqa yadro bilan intensiv o'zaro ta'siri, yadrolarning o'zgarishiga olib keladigan jarayon. Elementar zarrachalar va issiqlik energiyasining emissiyasi. Reaksiyaga kiruvchi zarralarning oʻzaro taʼsiri ular bir-biriga 10~ tartibli masofaga yaqinlashganda sodir boʻladi. 13 sm yadroviy kuchlarning ta'siridan. Eng keng tarqalgan yadro reaktsiyasi yorug'lik zarralari yadro bilan o'zaro ta'sir qilishdir X , natijada elektr zarrasining tasviri b va yadro X. Yadro reaksiyalari ham energiyaning chiqishi, ham uning yutilishi bilan birga kechishi mumkin. Energiya miqdori p-energiya deb ataladi - bu boshlang'ich va oxirgi yadrolarning massalaridagi farqdir. Iz xususiyatlariga ko'ra tasniflash: L energiya bo'yicha zarrachalar elementi yadro reaksiyalarida ishtirok etadi: past energiyalarda 1 eV - sekin neytronlardagi reaktsiyalar: zarralar - elektronlar, protonlar, ionlar, deytronlar zaryadi >= 1 MeV bo'lgan o'rta energiyali elektr zarralaridagi reaktsiyalar; yuqori energiyali zarralarda (~10 3 MeV - kosmik nurlar, zarralar tezlatgichlarda hosil bo'ladi) tabiatan ishtirok etgan element zarracha neytronlari; zaryadlangan zarralar bo'yicha; y-kvantlardan kelib chiqadi, yadrolarning tabiati (massasi) bo'yicha ular taqsimotda ishtirok etadilar: o'pkada (A).<50);средних (50<А<100);тяжелых(А>100). P o transformatsiyalarning tabiati: p-radioaktivlik; og'ir yadrolarning bo'linishi, zanjirning bo'linishi; engil yadrolarning og'ir, termoyadroviy reaktsiyalarga sintezi.

Sizni qiziqtirishi mumkin bo'lgan boshqa shunga o'xshash ishlar.vshm>
3041.		Yadro kuchlari	4,18 KB
	Nuklonlarning nuklonlarga tarqalishi haqidagi ma'lumotlardan, shuningdek nuklonlarning atom yadrolari bilan bog'langan holatlarini o'rganishdan olingan. Yadrolardagi nuklonlarning bir necha marta bog'lanish energiyasini ta'minlovchi muhim tortishish mavjud. Bundan tashqari, yadrodagi nuklonlar soni ortishi bilan bir nuklonning bog'lanish energiyasi taxminan o'zgarmas bo'lib qoladi va yadro hajmi proporsional ravishda ortadi. Neytron yulduzlarining energiya zichligi nuklonlarning umumiy soniga bog'liq emas va har bir nuklon uchun taxminan 16 MeV ni tashkil qiladi [agar elektronni e'tiborsiz qoldirsak.
8005.		Yuqori sezuvchanlik reaktsiyalari	120,3 KB
	I turdagi yuqori sezuvchanlik reaktsiyalari tizimli yoki mahalliy bo'lishi mumkin. Mahalliy reaktsiyalar antigenning kiradigan joyiga bog'liq va terining mahalliy shishishi tabiatida bo'ladi; teri allergiyasi; ürtiker; burun va kon'yunktiva oqishi; allergik rinit va kon'yunktivit; pichan isitmasi; bronxial astma yoki allergik gastroenterit; oziq-ovqat allergiyasi. I turdagi yuqori sezuvchanlik reaktsiyalari anafilaktik reaktsiyalar Ma'lumki, I turdagi yuqori sezuvchanlik reaktsiyalari ...
2916.		TERMOYaDRO REAKSIYALAR	14,33 KB
	Bu reaksiyalar odatda energiyaning ajralib chiqishini o'z ichiga oladi, chunki qo'shilish natijasida hosil bo'lgan og'irroq yadroda nuklonlar kuchliroq bog'lanadi.Nuklonlarning ortiqcha umumiy bog'lanish energiyasi reaksiya mahsulotlarining kinetik energiyasi shaklida ajralib chiqadi. "Termoyadroviy reaktsiyalar" nomi bu reaktsiyalar 107108 K yuqori haroratlarda sodir bo'lishini aks ettiradi, chunki termoyadroviy uchun yorug'lik yadrolari yadroviy tortishish kuchlarining ta'sir radiusiga teng masofalarga yaqinlashishi kerak, ya'ni.
3668.		Qaytariladigan va qaytarilmas reaksiyalar	24,08 KB
	Kimyoviy muvozanat Ba'zi kimyoviy reaksiyalar ikki qarama-qarshi yo'nalishda sodir bo'lishi mumkin. Bunday reaktsiyalar qaytarilmas deyiladi. Kimyoviy reaksiyalarning qaytuvchanligi quyidagicha yoziladi: A B  B Kimyoviy reaksiya sodir bo'lganda, boshlang'ich moddalarning konsentratsiyasi massalar ta'siri qonuniga muvofiq kamayadi.
14693.		Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari (ORR)	87,39 KB
	Oksidlanish darajasi - birikmadagi atomning shartli zaryadi bo'lib, u faqat ionlardan iborat degan faraz asosida hisoblanadi. ─ Oksidlanish darajasi boshqa atomlardan elektron qabul qilgan atomlarga ega yoki bog'lovchi elektron bulutlari ularga qarab siljiydi. Oksidlanish darajasi o'z elektronlarini boshqa atomlarga bergan atomlar uchundir.
524.		Tananing himoya reaktsiyalari	5,56 KB
	Organizmning himoya reaktsiyalari Inson gomeostaz tufayli doimiy ravishda o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga moslashadi, bu barqarorlikni buzadigan ta'sirlarga javoban tananing turli tizimlarining barqarorligini saqlash va saqlashning universal xususiyati. Har qanday fiziologik, jismoniy, kimyoviy yoki hissiy ta'sirlar, u havo harorati, atmosfera bosimining o'zgarishi yoki hayajon, tananing dinamik muvozanat holatini qoldirishiga olib kelishi mumkin. Himoya adaptiv reaktsiyalar ...
12985.		Noorganik kimyodagi reaksiyalar va reagentlar nomlari	185,79 KB
	Hammasi bo'lib 1000 dan ortiq nominal organik, noorganik va analitik reaktsiyalar ma'lum. Ularning soni o'sishda davom etmoqda, chunki kimyoviy reaktsiyalar uchun umumiy qabul qilingan nomenklatura hali ham mavjud emas. Reaksiyani uning kashfiyotchisi sharafiga nomlash sodir bo'layotgan transformatsiyaning ma'nosini qisqacha aytib berishga imkon beradi.
14304.		p-nitrobenzoil azid sintezi va uning hepta(metoksikarbonil)siklogeptatrienil anioni bilan reaksiyasini o‘rganish.	314,46 KB
	Past regioselektivlik muammosi Sharpless guruhida faqat regioizomer hosil bo'lishi kuzatiladigan askorbin kislota ta'sirida qaytarilish yo'li bilan qulayroq CuII tuzlaridan in situ hosil bo'lgan CuI komplekslarini qo'llash orqali hal qilindi (2-sxema).
8333.		Kompyuter texnikasining rivojlanish tarixi. Kompyuterlarning tasnifi. Hisoblash tizimining tarkibi. Uskuna va dasturiy ta'minot. Foydali va amaliy dasturlarning tasnifi	25,49 KB
	Hisoblash tizimining tarkibi. Hisoblash tizimining tarkibi Uskuna va dasturiy ta'minot konfiguratsiyasini ko'rib chiqing.Har qanday hisoblash tizimining interfeyslarini ketma-ket va parallel bo'lish mumkin. Tizim darajasi o'tish davri bo'lib, boshqa kompyuter tizimi dasturlarining ham asosiy darajadagi dasturlar bilan, ham bevosita apparat vositalari bilan, xususan markaziy protsessor bilan o'zaro ta'sirini ta'minlaydi.
12050.		Polimeraza zanjiri reaktsiyasi usuli (LYMPHOCLON) yordamida limfotsitlarning monoklonal va poliklonal B-hujayralari populyatsiyalarining molekulyar genetik diagnostikasi uchun reagentlar to'plami.	17,25 KB
	Limfotsitlarning monoklonal va poliklonal B-hujayra populyatsiyalarining molekulyar genetik diagnostikasi LYMPHOCLON polimeraza zanjiri reaksiyasidan foydalangan holda reagentlar majmuasi yaratilgan. LYMPHOCLON reaktiv to'plami vertikal akrilamid gel elektroforez yordamida kuchaytiruvchi mahsulotlarni aniqlash bilan polimeraza zanjiri reaktsiyasi usulidan foydalangan holda, parafin to'qimalari bo'limlarida biopsiya materialidagi limfotsitlarning monoklonal va poliklonal B hujayra populyatsiyalarini differentsial tashxislash uchun mo'ljallangan. To'plam faqat in vitro diagnostika uchun mo'ljallangan.

Yadro reaktsiyasi - bu ikki yadro yoki yadro va zarrachaning ta'siri ostida yoki o'zaro ta'siri natijasida paydo bo'ladigan yangi zarrachalarning paydo bo'lishi bilan birga yadroning qayta joylashishi jarayoni, ular ta'sir qiladigan masofalarga yaqinlashganda. yadro kuchlari o'zini namoyon qila boshlaydi.

Laboratoriya sharoitida yadro reaksiyalari asosan yadrolarni tez zarrachalar nurlari bilan bombardimon qilish orqali amalga oshiriladi. To'qnashuv natijasida yangi zarralar paydo bo'ladi, zarrachalarning energiyasi va impulsi qayta taqsimlanadi.

Reaksiya yoki kimyoviy reaksiyalarni qayd qilish kabi shaklda qayd etiladi:

Yoki yadro fizikasida ko'proq uchraydi, masalan

bu yerda a - nurli zarracha, A - maqsadli yadro, chiqarilgan zarracha, B - mahsulot yadrosi (yoki yakuniy yadro).

Yadro reaktsiyasining to'liq yozuvida elementlarning belgilari, zaryadlar soni va massa raqamlari mavjud. Masalan, 1919 yilda Ruterford tomonidan amalga oshirilgan birinchi reaktsiyani quyidagicha yozish mumkin

Agar biz aniq turdagi maqsaddan qat'i nazar, reaktsiyaning umumiy turi haqida gapiradigan bo'lsak, unda yozuv quyidagi shaklda amalga oshiriladi:

Qavs ichidagi birinchi harf tushayotgan zarrachaning turini, kasrdan keyingi harf (yoki harflar) esa qaytarilish yadrosidan tashqari reaksiya natijasida qaysi zarralar hosil bo‘lishini ko‘rsatadi.

Bombardimon zarrachaning nishon yadrosi bilan to'qnashuvi turli oqibatlarga olib kelishi mumkin:

1. Elastik sochilish - zarracha va yadro o'z individualligini saqlab qolgan va faqat kinetik energiyasining qayta taqsimlanishi sodir bo'ladigan o'zaro ta'sir. Zarrachalarning o'zaro ta'sirdan keyin harakati elastik ta'sir qonunlariga bo'ysunadi. Yadroning tarkibi va ichki energiyasi, shuningdek zarrachaning turi o'zgarmaydi:

2. Noelastik sochilish. Bunday holda, hodisa sodir bo'lgan bir xil turdagi zarracha chiqariladi, lekin oxirgi yadro yulduzcha bilan ko'rsatilgan hayajonlangan holatda hosil bo'ladi. Yadro tarkibi ham o'zgarmaydi:

3. Yadro reaksiyasining o'zi o'zaro ta'sir bo'lib, unda maqsadli yadroning ichki xossalari va tarkibi o'zgaradi va yangi zarracha ajralib chiqadi:

Ushbu turdagi tenglamalarning har biri, ular aytganidek, o'z reaktsiya kanalini aniqlaydi.

Yadro reaksiyalarining ko‘ndalang kesimlari va hosilalari.

Yadro reaktsiyasini o'rganayotganda, ular quyidagilarga intilishadi: uning turli kanallar orqali hodisa zarrachalarining turli energiyalarida paydo bo'lish ehtimoli - bu reaktsiyaning "hosildorligi", reaktsiya mahsulotlarining burchak va energiya taqsimoti.

Yuqorida aytib o'tilganidek, effektli reaksiya kesmasi yadroni sekundiga 1 zarracha zichlikdagi oqim bilan bombardimon qilishda berilgan transformatsiyaning sodir bo'lish ehtimolini ifodalaydi.Agar nishon yadrolarni o'z ichiga olsa va unga 1 sekundda I zarrachalar oqimi tushsa. , keyin yadroviy transformatsiyalar 1 soniyada sodir bo'ladi. Jami samarali kesma barcha kanallar bo'ylab jarayonlarning kesmalari yig'indisidir

Reaksiyaning muhim xarakteristikasi - bu samarali kesmaning tushayotgan zarrachaning energiyasiga bog'liqligi:

Bu bog'liqliklar yadro reaksiyalarining qo'zg'alish funktsiyalari deb ataladi.

To'g'ri keladigan zarrachalarning ma'lum energiyasidagi reaksiya unumi, ya'ni bombardimon zarrachalarning bir xil oqimi barcha nishon yadrolariga tushishi sharti bilan sodir bo'lgan reaksiya hodisalari sonining nishonga tushgan zarrachalar soniga nisbati. Hosildorlikni jarayonning samarali kesimini bilish orqali hisoblash mumkin, bu erda kesma va balandlik nishon qalinligiga teng bo'lgan ustundagi maqsadli atomlar soni.

Agar maqsadli moddaning zichligi bo'lsa, u holda

Energiyaning o'zgarishi ham, zarrachalar oqimining kamayishi ham mavjud bo'lgan qalin nishon uchun yadro reaktsiyalarining hosildorligi ifodasi yanada murakkab shaklga ega.