Эффективное сечение - ядро
Cтраница 1
Эффективные сечения ядер можно определить, пропуская пучок частиц высокой энергии через тонкую пластинку вещества и измеряя число частиц, не прошедших сквозь нее. Эти высокоэнергетические частицы прорываются сквозь легкое облачко электронов, но при попадании в тяжелое ядро останавливаются или отклоняются. Предположим, что у нас имеется пластинка толщиной 1 см. На такой толщине укладывается приблизительно 108 атомных слоев. Однако ядра настолько малы, что вероятность того, что одно ядро закроет другое, очень незначительна. Можно себе представлять, что высокоэнергетическа я частица, налетающая на пластинку углерода толщиной 1 см, видит приблизительно то, что в сильно увеличенном масштабе показано на фиг. [1]
Рассчитывают радиус эффективного сечения ядра. [2]
За единицу эффективного сечения ядер принимают площадь 10 - 24 см2, которую называют барн. [3]
При каких условиях и почему гмин - радиус эффективного сечения ядра. [4]
 |
К пояснению понятия эффективное сечение ядра. [5] |
Тогда выход реакции ( число ядер, прореагировавших за 1 сек) характеризуют эффективным сечением ядра; это площадь а, которую нужно было бы приписать ядру, чтобы можно было считать, что попадание налетающей частицы в диск площади а обязательно вызывает рассматриваемую ядерную реакцию, а пролета-ние частицы около ядра вне площади диска а не приводит к реакции. [6]
Эффективное сечение ядра - величина порядка 10 - 24 см2, это значение выбрано в качестве единицы измерения эффективного сечения и называется барном. [7]
Рассмотрим кратко некоторые характеристики стационарных реакций. Эффективным сечением ядра а называется характеристика ядра атома облучаемого вещества в данной реакции, зависящая от энергии попадающих частиц, например нейтронов. [8]
 |
Площади сечений яблока и атомного ядра. [9] |
Таким образом, ядра ведут себя так, как будто площадь-их сечений равна не s, а больше или меньше этой действительной величины, которая для каждого вида ядер является постоянной. Понятие эффективного сечения ядра в том или ином превращении является очень удобным. [10]
Одному и тому же ядру приходится приписывать разные эффективные сечения для различных реакций и для одной и той же реакции при различных энергиях налетающей частицы. Так как при небольших энергиях заряженной налетающей частицы вероятность ее проникновения в ядро невелика она определяется кван-товомехяническим эффектом просачивания частицы через кулшюв-ский барьер ядра), то в этих случаях эффективные сечения ядер обычно составляют только небольшую долю геометрического сечения ядра. Но для реакций, которые вызываются поглощением нейтронов с тепловыми скоростями, эффективные сечения ядер нередко в сотни и тысячи раз превышают геометрическое течение ядра, что свидетельствует об интенсивном взаимодействии нейтронов с ядрами, в особенности при некоторых, так называемых резонансных, значениях энергии нейтрона, которые соответствуют квантовым переходам ядра с одного уровня энергии на другой. [11]
Одному и тому же ядру приходится приписывать разные эффективные сечения для различных реакций и для одной и той же реакции при различных энергиях налетающей частицы. Так как при небольших энергиях заряженной налетающей частицы вероятность ее проникновения в ядро невелика она определяется кван-товомехяническим эффектом просачивания частицы через кулшюв-ский барьер ядра), то в этих случаях эффективные сечения ядер обычно составляют только небольшую долю геометрического сечения ядра. Но для реакций, которые вызываются поглощением нейтронов с тепловыми скоростями, эффективные сечения ядер нередко в сотни и тысячи раз превышают геометрическое течение ядра, что свидетельствует об интенсивном взаимодействии нейтронов с ядрами, в особенности при некоторых, так называемых резонансных, значениях энергии нейтрона, которые соответствуют квантовым переходам ядра с одного уровня энергии на другой. [12]
Пока рассчитанное по формуле ( 5) и экспериментальное количество частиц в пределах ошибки опыта совпадают, движение а-частиц можно рассматривать как движение только в радиальном поле кулоновских сил. При некоторых углах 6 расчет и эксперимент дадут большое расхождение, это означает, что на сс-частицу действуют не только силы Кулона, но и заметные ядерные силы. Определив эти углы, по формуле ( 4) можно найти радиус эффективного сечения ядра. [13]
Ядерная ( атомная) энергия - это часть энергии связи в ядрах атомов, высвобождающаяся при таких превращениях сверхтяжелых или сверхлегких элементов, в результате которых образуются изотопы средних элементов. Высвобождение энергии сопровождается потерей массы, эквивалентной потере высвобождающейся энергии; эта энергия высвобождается в результате преобразования массы покоя в энергию. Помимо целого ряда других реакций, в реакторах прежде всего происходит взаимодействие нейтронов с ядрами атомов. Однако в реакцию с ядрами особенно легко вступают нейтроны, движущиеся с определенной скоростью, неодинаковой в различных случаях и получившей наименование резонансной. При этой скорости эффективное сечение ядра максимально. [14]
В действительности все обстоит гораздо сложнее. Подлетая к ядру, частица может изменить направление своего движения, например, в результате отталкивания электрических зарядов. Поэтому даже в том случае, когда продолжение первоначальной траектории частицы пересекает ядро, частица может в него и не попасть. Но и столкнувшись с ядром, частица может отлететь от него ( рассеяться) или вызвать ядерную реакцию какого-нибудь другого, не интересующего нас типа. Вот такая-то условная площадка и называется эффективным сечением ядра для данной реакции. Часто размер этой площадки называют просто сечением данной ядерной реакции. В качестве единицы сечения обычно выбирается барн: 16 10 - 28 м, примерно равный квадрату радиуса ядра. [15]
Страницы: 1 2