Ядерные реакции (окончание)

Ядерные реакции на нейтронах

Вскоре после долгожданного открытия нейтрона итальянский физик Э. Ферми догадался, что именно трудноуловимые нейтроны могут стать наиболее подходящими для реализации искусственных превращений атомных ядер.

Так как нейтрон не имеет электрического заряда, положительно заряженное ядро не отталкивает его, благодаря чему он может проникнуть в ядро и вызвать ядерную реакцию.

Как было установлено впоследствии (в том числе самим Ферми), наиболее эффективными для осуществления ядерных реакций являются медленные нейтроны.

Выделение и поглощение энергии при ядерных реакциях

При ядерных реакциях происходит выделение или поглощение энергии — суммарная кинетическая энергия ядер и частиц после реакции отличается от их кинетической энергии до реакции.

Так, в первом из приведённых выше примеров (бомбардировка азота α-частицами) суммарная кинетическая энергия протона и ядра кислорода меньше кинетической энергии α-частицы, налетающей на покоящийся атом азота, то есть происходит поглощение энергии.

Во втором же примере, предложенном в задании 1 (бомбардировка лития протонами), суммарная кинетическая энергия образовавшихся ядер гелия (α-частиц) больше кинетической энергии налетающего протона, то есть в такой реакции происходит выделение энергии.

Из закона сохранения энергии следует, что при ядерных реакциях энергия превращается из одного вида в другой: при поглощении энергии кинетическая энергия начальных частиц частично превращается во внутреннюю энергию ядра, а при выделении энергии — начальная внутренняя энергия ядра частично превращается в кинетическую энергию образующихся частиц.

Из курса химии вы уже знаете, что химические реакции также могут идти с поглощением и выделением энергии. Однако выделение энергии при ядерных реакциях в миллионы раз больше: так, при делении ядер одного грамма урана выделяется столько же энергии, сколько при сгорании трёх тонн угля.

<<< К началу