Главная > Физика > Курс физики. Том III. Оптика, атомная физика, ядерная физика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ГЛАВА XV. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ И АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ

§ 109. Основные виды и обозначения ядерных реакций. Конкурирующие процессы в ядерных реакциях

Можно различать пять типов ядерных реакций. Ниже даны их схемы, отмечены характерные черты и указаны параграфы, где приведены сведения о них.

(Обозначения в схемах: А — исходное ядро, В — получающееся ядро, -частица, захваченная ядром, -частица, выброшенная из ядра; звездочка означает возбужденное состояние ядра.)

(см. скан)

В частных случаях выброшенная из ядра частица может по своей природе оказаться тождественной с частицей а. Такие реакции называют упругим (или неупругим) рассеянием. Под упругим рассеянием понимают процесс, в результате которого падающая частица а вылетает (в системе центра масс) с той же энергией, а исходное ядро А остается в прежнем состоянии. В случае, если ядро А переходит в возбужденное состояние, а частица а испускается с энергией, меньшей начальной на величину энергии возбуждения, говорят о неупругом рассеянии.

В других частных случаях налетающей частицей может быть - у-фотон -расщепление ядер). Испусканием -фотонов завершаются многие ядерные реакции (когда образовавшееся ядро переходит в свое нормальное состояние), и поэтому в схемах I—IV должно подразумеваться испускание -фотонов, хотя это непосредственно и не указано. Особое указание об испускании у-фотона сделано только в схеме V, где этим подчеркивается, что не происходит выброса других частиц и что, следовательно, вся энергия возбуждения уносится -фотоном.

В общепринятом обозначении ядерных реакций впереди ставят символ исходного ядра, затем в скобках ставят буквенное обозначение: на первом месте — налетающей частицы, на втором — выброшенной частицы нейтрон, протон, дейтон, тритон, а— альфа-частица, у—фотон), и за скобками в конце — символ образующегося ядра. При обозначении вида реакции символы исходного и образующегося ядер опускают. Так, означает, что облучение мишени производится нейтронами и из ядер выбрасываются протоны; указывает, что происходит упругое рассеяние нейтронов, а неупругое. Деление ядер обозначают символом

Тождественные частицы, проникающие в одинаковые ядра, могут вызывать в зависимости от их энергии различные превращения составного ядра.

Например, в зависимости от энергии нейтрона, проникающего в ядро фтора, могут происходить следующие реакции:

Часто при одной и той же энергии налетающей частицы оказывается возможной не одна, а несколько различных ядерных реакций (конкурирующих процессов).

Вообще ход ядерной реакции определяется величиной энергии и родом налетающей частицы и вместе с тем разной вероятностью конкурирующих процессов. Так, при проникновении дейтонов в те же ядра фтора для которых выше были перечислены реакции с нейтронами, возможны следующие процессы!

Здесь три первые реакции являются конкурирующими процессами, которые вызываются медленными дейтонами, причем наиболее вероятен выброс нейтрона с образованием ядра неона. При энергии дейтонов порядка добавляется четвертый конкурирующий процесс с выбросом ядра сверхтяжелого изотопа водорода — тритона. Вероятность этого процесса возрастает с увеличением энергии дейтонов и при мало отличается от вероятности выброса протонов.

(см. скан)

При больших энергиях дейтонов, порядка и больше, преобладающее значение прибретают процессы глубоких превращений промежуточного ядра и в качестве продукта реакции наблюдается значительный выход ядер азота.

Заметим, что часто одно и то же промежуточное ядро образуется из разных исходных ядер. Например:

В помещенной выше таблице указаны ядерные реакции, отличающиеся (при энергии налетающей частицы наиболее значительным выходом продуктов реакции. В каждой строке указаны конкурирующие процессы в порядке, который приблизительно соответствует их уменьшающейся вероятности. (В таблице не приведены реакции деления, так как они наблюдаются только у небольшого числа наиболее тяжелых ядер.)

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление