Ядерное сечение

Cтраница 2

Кроме того, было применено следующее интересное явление, заключающееся в том, что ядерное сечение расщепления ядер урана-235 нейтронами также имеет несколько пиков в диапазоне резонанса. [16]

Все сказанное о ядерном сечении относится и к средней длине свободного пробега нейтрона с учетом, правда, того, что с уменьшением ядерного сечения средняя длина свободного пробега нейтрона увеличивается, и наоборот. [17]

И лишь в области меньше 1 эВ ядерное сечение расщепления урана-235 непрерывно увеличивается с уменьшением энергии нейтрона ( см. рис. 22) и становится приблизительно в 100 раз больше ядерного сечения поглощения нейтронов ядрами урана-238. В последнем случае макроскопические сечения урана-235 и урана-238 выравниваются, поскольку ядер урана-238 все же в 100 раз больше ядер урана-235. Следовательно, с этого момента ( то есть при дальнейшем уменьшении энергии) расщепление урана может происходить не реже поглощения нейтронов ядрами без последующего расщепления. Очевидно, что для поддержания цепной реакции деления, проходящей в природном уране, необходим замедлитель - вещество, способное снизить энергию нейтронов, появляющихся при расщеплении, до значений меньше 1 эВ ( желательно гораздо меньше), прежде чем нейтрон вновь столкнется с ядром урана. При этом замедлитель должен быть весьма эффективным, так как снижение энергии нейтронов всего лишь до 10 или 100 эВ приводит к обратному действию: эти значения энергии приходятся на диапазон резонанса, в котором поглощение нейтронов ядрами урана-238 становится максимальным. [18]

Схема CNO-цикла. Водород перегорает в гелий с С, N и О в роли катализатора. CNO-цикл ответственен за образование 1 6 % солнечной энергии.| Зависимость вкладов рр - и CNO-циклов в процесс генерации энергии от температуры в центре звезды. Вклад рр-цикла доминирует в Солнце, тогда как CNO-цикл становится доминирующим при температурах выше 20 млн градусов. [19]

Поэтому уже при температурах вещества 107 К скорость выделения энергии в водородном цикле достигает насыщения. Напротив, сечения реакций углеродного цикла ограничены сверху типично ядерными сечениями ( 10 - 2 барн), уменьшенными на порядок величины константы электромагнитного взаимодействия а 1 / 137, т.е. сечениями порядка 10 - 4 барн. На Солнце главным является рр-цикл. [20]

Отсюда следует, что интересующее нас рассеяние нейтронов есть эффект второго приближения теории возмущений. Вероятность, содержащая Fp i во второй степени и пропорциональная квадрату ядерного сечения 00, крайне мала. [21]

Теперь давайте вернемся к выводу, приведенному ранее без каких-либо обоснований - о том, что в природном уране свободные нейтроны вероятнее всего должны поглощаться ( без последующего ядерного расщепления) ядрами урана-238. Дело все в том, что для нейтронов с энергиями порядка 1000 эВ и выше ядерное сечение их поглощения ядрами урана-238 почти сравнимо с ядерным сечением расщепления ядер ура-на-235, вызываемого этими же нейтронами. [22]

Для многих измерений в ядерной физике, относящихся к свойствам ядер определенных изотопов, очень важно разделение образцов. Бомбардировка нейтронами разделенных изотопов урана [1498] была необходима для идентификации делящихся ядер; для изучения ядерного сечения или ядерных реакций [51], например на ускорителях Граафа, необходимы мишени из разделенных изотопов. [23]

IX рассматривалась одна из основных моделей ядра, вполне пригодная для вычисления сечений ядерных процессов: основная доля взаимодействий между нуклонами системы заменяется эффективным потенциалом, в области действия которого движутся невозмущенные частицы; в рамках такой простой картины остаточные взаимодействия проявляются затем как возмущения. Это была первая модель ядерных реакций, но в 30 - х годах она была оставлена, ибо появившиеся тогда первые количественные данные о ядерных сечениях, сведения о резонансах при рассеянии медленных нейтронов резко ей противоречили. В 1949 г. модель была пересмотрена [23] и привлечена к описанию ядерных реакций при высоких энергиях ( iOO Мэв) и с тех пор плодотворно использовалась для интерпретации сечений упругого рассеяния и полных сечений взаимодействия вплоть до энергий в несколько Мэв. [25]

Вероятность столкновения частицы ( например, нейтрона) с атомным ядром зависит от площади мишени, то есть от поперечного сечения ядра. Однако при определении вероятности возникновения ядерной реакции следует учитывать, что атомное ядро представляет собой специфический источник ядерных и электрических сил, и поэтому имеет смысл говорить об эффективном поперечном ядерном сечении, которое, конечно, зависит от различных свойств данного ядра. Далее мы эту величину будем называть просто ядерным сечением, помня, естественно, что оно не является собственно поперечным сечением атомного ядра. Величина ядерного сечения зависит и от свойств элементарных частиц, участвующих в ядерной реакции. Поскольку радиус действия электрических сил теоретически бесконечен, то, следовательно, для заряженных частиц, таких, как протоны и электроны, атомное ядро, благодаря своему положительному заряду, будет иметь ядерное сечение, отличное от того, которое характерно для случая взаимодействия ядра с нейтроном, так как сфера действия ядерных сил не превышает 1 ( Н3 см. Величине ядерного сечения присущи и другие зависимости от энергии пролетающей частицы, от конкретного типа ядерной реакции. Для каждого из этих случаев существуют различные ядерные сечения, то есть имеются различные вероятности возникновения каждого из этих ядерных взаимодействий. [27]

Время жизни частиц в ловушке, разумеется, должно быть достаточно велико, чтобы успели произойти ядерные реакции. Точнее, кулоновские столкновения, которые выводят частицы за пределы рабочего объема, должны играть меньшую роль, чем ядерные столкновения. Для дейтерий-триткевой смеси сечение ухода через пробки сравнивается с ядерным сечением при температурах порядка 10 К. [29]

Страницы: 1 2 3