Содержание

Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 8. Атомное ядро

§ 49. Ядерные реакции

Ядерные реакции

1. Как вы уже знаете, искусственные превращения атомных ядер, вызванные их взаимодействием с различными частицами или друг с другом, называют ядерными реакциями.

Схематически ядерную реакцию можно представить соотношением

где в левой части выражения представлены исходные элементы реакции, а в правой — продукты реакции.

Ядерные реакции протекают в точном соответствии с законом сохранения электрического заряда и законом сохранения массы или массовых чисел (числа нуклонов).

Закон сохранения электрического заряда предполагает необходимым равенство суммы зарядовых чисел элементов до реакции и после неё:

Z₁ + Z₂ = Z₃ + Z₄.

В соответствии с законом сохранения массовых чисел сумма их величин до и после реакции также должна оставаться постоянной:

А₁ + А₂ = А₃ + А₄.

Первой ядерной реакцией была реакция превращения ядра азота в изотоп кислорода проведённая Резерфордом в 1919 г.:

Как видно в данной реакции, суммы зарядовых и массовых чисел до реакции и после равны. Необходимым условием для любой ядерной реакции является сближение ядер или частиц на расстояния порядка действия ядерных сил (10^-15 м). Такие условия создаются при помощи бомбардировки ядер частицами, разогнанными до больших скоростей в специальных устройствах — ускорителях. Создание ускорителей заряженных частиц значительно расширило возможности осуществления различных ядерных реакций. В настоящее время в качестве снарядов для бомбардировки ядер-мишеней используются не только α-частицы, испускаемые радиоактивными препаратами, но и разогнанные до высокой энергии протоны, электроны и другие частицы.

Первое расщепление ядра, выполненное с помощью быстрых протонов, было осуществлено на реакции

В данной реакции кинетическая энергия двух образующихся ядер гелия оказалась больше кинетической энергии протона. Это означает, что часть энергии системы «литий—протон» превращается в кинетическую энергию разлетающихся α-частиц.

Продолжение >>>