Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Лабораторная работа'
Целью лабораторной работы является закрепление знаний сту­дентов и получение ими практических навыков по расчету и анали­зу показателей формирования ...полностью>>
'Документ'
С древнейших времен и до наших дней проблемы власти традиционно привлекают пристальное внимание мыслителей, ученых, политических деятелей, часто оказ...полностью>>
'Документ'
Взаимодействие неорганических вяжущих веществ с жидкой средой и процесс их твердения. Неорганические вяжущие вещества, о которых было изложено выше, и...полностью>>
'Книга'
В детстве, когда автор лежал больной, при смерти, его спас чужак, владеющий языческими чарами. После этого в жизни Алексеева стали происходить странн...полностью>>

Ядерная астрофизика

Главная > Исследование
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Я

ЯДЕРНАЯ АСТРОФИЗИКА, вклю­чает исследование всех яд. процессов, происходящих в звёздах и др. косм. объектах. В нек-рой степени она пе­рекрывается с физикой косм. лучей и нейтринной астрофизикой. Яд. про­цессы, т. е. яд. реакции и слабые вз-ствия, приводят к выделению (погло­щению) энергии, а также к образова­нию (распаду) разл. хим. элементов. В задачи Я. а. входит гл. обр. опре­деление вероятности разных яд. про­цессов и их энергетич. эффекта. Эти данные используются в теории эволюции звёзд и в теории нуклеосин­теза. Для теории эволюции звёзд наи­более важны яд. реакции между за­ряженными ч-цами, включая протоны, альфа-частицы и т. д. Они происходят внутри звёзд в условиях термодина­мич. равновесия при максвелловском распределении ч-ц по скоростям. По­этому скорость таких термояд. реак­ций пропорц. вероятности преодоления кулоновского барьера, усреднённой по равновесному распределению от­носит. скоростей ч-ц. В результате интенсивность термояд. реакций и их энерговыделение резко возрастают с темп-рой. Весьма важен учёт электрон­ного экранирования в плазме, к-рое снижает высоту барьера и облегчает протекание яд. реакций. Для вычис­ления скоростей реакций использу­ются наряду с эксперим. данными разл. теоретич. модели ядер. Про­цессы слабых вз-ствий часто входят в цепочку яд. процессов, в частности в первую реакцию водородного цикла 1H+1H-D+e+ +, где е+позитрон,  — нейтрино. На поздних стадиях эволюции звёзд, когда эл-ны стано­вятся вырожденными, для слабых вз-ствий характерен запрет на радио­активный бета-распад ядер. Для этих же условий характерны электронные захваты (при непрерывном энергети­ческом спектре электронов, в отличие от обычного в земных условиях К-захвата).

Я. а. приводит к выводу о существо­вании определённых выделенных ста­дий термояд. горения в ходе эволю­ции звезды. Длительное существова­ние звёзд на главной последовательно­сти обязано водородной стадии го­рения (водородному циклу или угле­родному циклу яд. реакций). За водо­родным горением следует гелиевое го­рение с реакцией синтеза углерода из трёх ядер гелия. Гелиевое горение свойственно звёздам типа гигантов и сверхгигантов. После гелиевого горе­ния последовательно наступают угле­родная, неоновая, кислородная и, на­конец, кремниевая стадии горения. Каждая стадия состоит из сложной системы осн. и второстепенных яд. про­цессов, из к-рых лишь первые суще­ственны для энергетич. эффекта. Вто­ростепенные реакции, однако, важны в нуклеосинтезе. Осн. реакции после-гелиевых стадий типа () сопровож­даются второстепенными: (p), (p), (n), (n) и т. д. В конце кремниевого горения темп-ра в центре звезды уве­личивается до ~3•109К (рост темп-ры и плотности по закону T~1/3 состав­ляет суть эволюции звезды). В этих условиях эффективная энергия теп­лового движения реагирующих ч-ц достигает ~1 МэВ, кулоновский барь­ер практически исчезает и наступает яд. статистич. равновесие. Нек-рое различие концентраций нейтронов и протонов по сравнению с нач. соста­вом звезды явл. результатом нерав­новесных слабых вз-ствий. Равновес­ное горение характерно для начала и хода гравитационного коллапса — последнего этапа эволюции звезды пе­ред переходом её в состояние нейтрон­ной звезды. В оболочке коллапсирующей звезды, однако, происходят яд. реакции предыдущих стадий, но во взрывном режиме. Им сопутствует взрывной нуклеосинтез. В немалой степени эти взрывные процессы вли­яют на сброс оболочки, т. е. на вспыш­ку сверхновой звезды. При гравитац. коллапсе и вспышке сверхновой звез­ды образуется заметное количество свободных нейтронов, роль к-рых на более ранних стадиях была невелика. В присутствии элементов группы желе­за свободные нейтроны быстро захва­тываются этими элементами (т. н. r-процесс), что ведёт к образованию всех более тяжёлых хим. элементов и увеличению их доли в изотопном со­ставе вещества Вселенной. Синте­зу тяжёлых элементов содействуют также реакции со свободными прото­нами.

Я. а. изучает яд. процессы в звёз­дах, основываясь на материале экспе­рим. яд. физики, к-рая непрерывно совершенствуется. В Я. а. появляют­ся новые области исследования, в ча­стности нейтринный нуклеосинтез. Мощный поток нейтрино, порождён­ный коллапсом звезды, вызывает яд. превращения в окружающем её в-ве. Этот процесс даёт вклад в образование самых лёгких ядер (помимо реакции скалывания) и обойдённых ядер (по­мимо реакций с быстрыми протонами). Ещё можно указать на нуклеосинтез очень тяжёлых ядер благодаря деле­нию и бета-распадам в сгустках в-ва, гипотетически выброшенного из недр нейтронных звёзд. Прежде образова­ние сверхтяжёлых элементов с трудом объяснялось r-процессом (см. Нуклео­синтез).

• Бербидж Дж., Ядерная астрофи­зика, пер. с англ., М., 1964; Франк-Каменецкий Д. А., Ядерная астрофи­зика, М., 1967; Т е й л ер Р. Дж., Про­исхождение химических элементов, пер. с англ., М., 1975.

В. С. Имшенник.

ЯДЕРНАЯ МАТЕРИЯ, простран­ственно безграничная однородная си­стема нуклонов, находящаяся в устой­чивом по отношению к самопроизволь­ному расширению или сжатию состоя­нии. Я. м.— теор. идеализация, к к-рой приближаются ядра с очень большим числом нуклонов и космиче­ские тела, обладающие плотностью порядка ядерной, напр. нейтронные звёзды.

ЯДЕРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, со­вокупность методов исследования ат. ядер по их излучению, сопровождаю­щему яд. превращения и переходы ядер из одного состояния в другое. Измерение энергии, интенсивности, углового распределения и поляризации излучений, испускаемых ядром либо в процессе радиоактивного распада (а- и -спектроскопии), либо при пе­реходе ядра из возбуждённого состоя­ния в менее возбуждённое (-спектроскопия), либо в ядерных реакциях (прямых ядерных реакциях, реакциях кулоновского возбуждения ядра и ре­зонансных реакциях) даёт информацию о спектре яд. состояний — энергиях, спинах, чётностях, изотопических спинах и др. квант. характеристиках. Особое место занимает нейтронная спектроскопия.

Арсенал технич. средств совр. Я. с. разнообразен. Он включает в себя магнитные спектрометры для измере­ния энергий заряженных ч-ц (см. Бета-спектрометр) , кристалл-дифракцион­ные спектрометры для измерения энер­гий -излучения, различные детек­торы частиц, позволяющие регистри­ровать и измерять энергию частиц и -квантов по эффектам взаимодей­ствия быстрых ч-ц с атомами в-ва (возбуждение и ионизация атомов). Среди приборов этого типа большое значение приобрели твёрдотельные де­текторы (см. Сцинтилляционный счётчик, Полупроводниковый детек­тор), сочетающие хорошую энергети­ческую разрешающую способность (~1 —10%) с высокой «светосилой» (долей эффективно используемого из­лучения), достигающей в нек-рых приборах величин, близких к 1.

Благодаря появлению ПП детекто­ров и развитию ускорит. техники (см. Ускорители заряженных частиц), а также применению ЭВМ (для накоп­ления и обработки эксперим. данных и для управления экспериментом) воз­никли автоматизированные измерит. комплексы, позволяющие получить большие объёмы систематизированной прецизионной информации о свойст­вах ядер.

910

Методы Я. с. применяются практи­чески во всех яд. исследованиях и за пределами физики — в биологии, хи­мии, медицине, технике; напр., активационный анализ опирается на дан­ные о схемах распада радиоактивных ядер; Мёссбауэра эффект, первона­чально использовавшийся в Я. с. как метод измерения времён жизни воз­буждённых состояний ядер, приме­няется для исследования электронной структуры твёрдого тела, строения молекул и др. Данные Я. с. необхо­димы также при хим., биол. и др. исследованиях методами изотопных индикаторов.

• Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, пер. с англ., в. 1—4, М., 1969.

А. А. Сорокин.

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА, раздел физики, посвящённый изучению структуры ат. ядра, процессов радиоактивного рас­пада и механизма яд. реакций. К Я. ф. иногда относят также физику элемен­тарных ч-ц. Иногда разделами Я. ф. продолжают считать направления исследований, ставшие самостоят. вет­вями техники, напр. ускорит. технику (см. Ускорители), яд. энергетику. Ис­торически Я. ф. возникла до установ­ления факта существования атомного ядра, возраст её можно исчислять со времени открытия радиоактивно­сти.

Обычно различают Я. ф. низких, промежуточных и высоких энергий. К Я. ф. низких энергий относят про­блемы строения ядра, изучение радио­активного распада ядер, а также ис­следования яд. реакций, вызываемых ч-цами с энергией до 200 МэВ. Энер­гии от 200 МэВ до 1 ГэВ наз. промежу­точными, а свыше 1 ГэВ — высокими. Это разграничение в значит. мере условно и сложилось в соответствии с историей развития ускорит. техники. В совр. Я. ф. структуру ядра иссле­дуют с помощью ч-ц высоких энергий, а фундаментальные св-ва элементар­ных ч-ц устанавливают в результате исследования радиоактивного распада ядер.

Обширной составной частью Я. ф. низких энергий явл. нейтронная фи­зика, охватывающая исследования вз-ствий медленных нейтронов с в-вом и нд. реакции под действием ней­тронов. Новой областью Я. ф. явл. изучение яд. реакций под действием многозарядных ионов. Эти реакции ис­пользуются как для поиска новых тя­жёлых ядер (см. Трансурановые эле­менты), так и для изучения механиз­ма вз-ствия сложных ядер друг с дру­гом. Отдельное направление Я. ф.— изучение вз-ствия ядер с эл-нами и фо­тонами (см. Фотоядерные реакции). Все эти разделы Я. ф. тесно переплета­ются друг с другом и связаны общими целями.

Арсенал эксперим. средств Я. ф. разнообразен и технически сложен. Его основу составляют ускорители за­ряженных ч-ц (от эл-нов до многоза­рядных ионов), ядерные реакторы, служащие мощными источниками нейтро­нов, и детекторы частиц. Для совр. яд. эксперимента характерны боль­шие интенсивности потоков ускорен­ных заряж. ч-ц или нейтронов, позво­ляющие исследовать редкие яд. про­цессы и явления, и одновременная ре­гистрация неск. ч-ц, испускаемых в одном акте яд. столкновения. Множе­ство данных, получаемых в одном опы­те, требует использования ЭВМ, со­прягаемых непосредственно с регист­рирующей аппаратурой.

Центр. проблема теор. Я. ф.— квант. задача о движении мн. тел, сильно взаимодействующих друг с другом. Из теории ядра и элементар­ных ч-ц возникли и развились новые направления теор. физики, получив­шие впоследствии применение в др. областях физики и положившие нача­ло новым матем. исследованиям (напр., обратная задача теории рассеяния и её применения к решению нелинейных уравнений в частных производных и др.). Велико прикладное значение Я. ф.; широки и разнообразны её прак­тич. приложения — от яд. оружия и яд. энергетики до диагностики и те­рапии в медицине. Вместе с тем Я. ф. остаётся фундаментальной наукой, от прогресса к-рой можно ожидать вы­яснения глубоких свойств строения материи и открытия новых законов при­роды.

• См. лит. при ст. Ядро атомное.

И. С. Шапиро.

ядерная фотографическая ЭМУЛЬСИЯ, фотоэмульсия для реги­страции траекторий (треков) заряж. ч-ц. Франц. физик А. Беккерель в 1896 обнаружил радиоактивность со­лей U по вызываемому ими почерне­нию обычной фотоэмульсии. В 1910 япон. физик С. Киносита установил, что зёрна галогенида Ag обычной фото­эмульсии становятся способными к проявлению, если через них прошла -частица. В 1927 Л. В. Мысовский с сотрудниками изготовили пластинки с толщиной эмульс. слоя 50 мкм и на­блюдали с их помощью рассеяние -частиц на ядрах эмульсии. В 30-х гг. началось изготовление спец. Я. ф. э. (со стандартными св-вами), с по­мощью к-рых можно было регистриро­вать следы медленных ч-ц (-частиц, протонов). В 1937—38 австр. физики М. Блау и Г. Бомбахер и А. П. Жда­нов с сотрудниками наблюдали в Я. ф. э. расщепления ядер, вызванные косм. излучением. В 1945—48 появи­лись релятив. Я. ф. э. для регистра­ции релятив. ч-ц. Метод Я. ф. э. стал точным количеств. методом исследо­ваний.

Я. ф. э. отличаются от обычных фо­тоэмульсий двумя особенностями: от­ношение кол-ва галогенида Ag к же­латине в 8 раз больше; толщина слоя, как правило, в 10—100 раз больше и достигает иногда 1000—2000 мкм (стандартная толщина фирменных Я. ф. э. 100—600 мкм). Зёрна гало­генида Ag в эмульсии имеют ср.

линейный размер обычно 0,08— 0,30 мкм.

Заряж. ч-цы, проходя через Я. ф. э., создают чувствит. центры в нек-рых лежащих на их пути зёрнах галогени­да Ag (скрытое изображение). После проявления эти зёрна превращаются в кристаллики металлич. Ag, к-рые непрозрачны и после фиксирования Я. ф. э. образуют вдоль трека ч-цы це­почку чёрных зёрен. Следы ч-ц на­блюдают с помощью микроскопов при увеличении 200—2000.

В яд. физике Я. ф. э. обычно исполь­зуют в виде слоев, наклеенных на стеклянные подложки. При исследо­вании ч-ц высоких энергий (на уско­рителях или в космических лучах) эмульсионные слои иногда снимают с подложки и укладывают в большие стопки в неск. сотен слоев. Объём стопок доходит до десятков —образу­ется практически сплошная фоточувствит. масса. После экспозиции отд. слои наклеивают на стеклянные под­ложки и обрабатывают. Положение слоев маркируют, благодаря чему траекторию частиц прослеживают по всей стопке, переходя от слоя к слою.

Пробег ч-цы с зарядом Q и скоро­стью v в Я. ф. э. до остановки ч-цы пропорц. массе М ч-цы. При доста­точно большой скорости плотность зё­рен (число проявленных зёрен на ед. длины следа) g~Q2/v2. Если плотность зёрен слишком велика, они сливаются в сплошной чёрный след. В этом слу­чае (особенно при большом Q) мерой скорости ч-цы может служить число вторичных т. н. -электронов, обра­зующих вдоль следа характерные ответвления. Их плотность также ~Q2/v2. Если Q=e (заряду эл-на), а v~c, то след частицы в релятив. Я. ф. э. имеет вид прерывистой линии из 15—30 чёрных зёрен на 100 мкм пути.

В Я. ф. э. можно измерять рассея­ние ч-ц. Ср. угловое отклонение на ед. пути ~Q/pv (p — импульс ч-цы). Я. ф. э. можно поместить в очень сильное магн. поле и измерить импульс ч-цы и знак её заряда, что позволяет определить Q, М и v. Достоинства ме­тода Я. ф. э. как трекового детектора ч-ц — высокое пространств. разреше­ние (можно различать явления, отде­лённые расстоянием в ~1 мкм, что для релятив. ч-цы соответствует вре­менам пролёта ~10-16 с) и возможность длит. накопления редких событий. Методом Я. ф. э. были открыты пи-мезоны, обнаружено вз-ствие - и К-мезонов после остановки. С помощью Я. ф. э. удалось оценить время жизни °-мезона, обнаружить распад К -мезо­на на 3 пиона, открыть -гиперон, гиперядра, антилямбдагиперон. Мето­дом Я. ф. э. был исследован состав первичного косм. излучения и пока­зано, что, кроме протонов, в нём есть

911

ядра Не и более тяжёлых элементов, вплоть до Fe. В 50-е гг. были органи­зованы междунар. экспедиции с це­лью подъёма многолитровых эмульси­онных стопок на баллонах в высокие слои атмосферы и на разл. геомагнит­ные широты. Части стопок были рас­пределены между десятками лабора­торий мира, работавших по согласо­ванным программам. Это позволило в короткие сроки накопить большую ста­тистику и привело к нек-рым из пере­численных выше открытий.

Хотя при исследовании ч-ц высоких энергий пузырьковые камеры потесни­ли Я. ф. э., последние всё же продол­жают использоваться. Я. ф. э. при­меняются также в авторадиографии: в структуру исследуемого объекта вводится небольшое кол-во радиоак­тивных атомов, к-рые обнаруживают своё присутствие распадами, и Я. ф. э., помещённая вблизи объекта, может указать их локализацию. Для увели­чения разрешения и чувствительности метода Я. ф. э. в жидком виде иногда наносят непосредственно на объект или применяют тонкие слои Я. ф. э., сня­тые с подложки. При этом можно изме­рять как полное почернение Я. ф. э., так и регистрировать индивидуальные следы, достигая пространств. разре­шения ~1 мкм.

• П а у э л л С., Ф а у л е р П., П е р к и н с Д., Исследование элементарных частиц фотографическим методом, пер. с .англ., М., 1962.

А. О. Вайсенберг.

ЯДЕРНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА, сово­купность методов яд. физики, в к-рых используются электронные приборы для регистрации, преобразования и обработки информации, поступающей от детекторов ч-ц. Малая длитель­ность процессов и, как правило, высо­кая их частота, а также наличие по­сторонних процессов (фона) требуют от приборов Я. э. высокого временного разрешения (~10-9 с). Необходимость одновременного измерения большого числа параметров (амплитуды сиг­нала, времени его прихода, координа­ты точки его детектирования и др.) привела к тому, что именно в Я. э. впервые были разработаны схемы ана­лого-цифрового преобразования, при­менены цифровые методы накопления информации, многоканальный и мно­гомерный анализ с использованием ЭВМ.

При регистрации ч-ц, а также фото­нов рентг. и -излучений задача Я. э. сводится к счёту импульсов от детек­тора; при идентификации типа ч-ц или при исследовании их спектра анализи­руются форма импульса, его амплитуда или относит. задержка между им­пульсами. В случае исследования пространств. распределения ч-ц регист­рируются номера «сработавших» детек­торов или непосредственно определя­ется координата точки детектирования.

В устройствах Я. э. используются методы антисовпадений и совпадений,

амплитудные дискриминаторы, линей­ные схемы пропускания и сумматоры, многоканальные временные и ампли­тудные анализаторы, а также устрой­ства для съёма информации с коорди­натных детекторов (искровых камер и пропорциональных камер) и т. д.

Устройство для регистрации ч-ц со­держит: детектор; усилитель сигнала; преобразователь, к-рый переводит сигнал детектора в стандартный импульс либо преобразует амплитуду или вре­мя прихода сигнала в цифровой код; регистрирующий прибор (счётчики импульсов, запоминающие устройства, ЭВМ, реже — самопишущие прибо­ры или фотоаппарату­ра).

рис. 1. Схема спектрометра заряж. ч-ц.

На рис. 1 изобра­жена упрощённая си­стема для исследо­вания спектра ч-ц. Заряж. ч-ца пересе­кает детекторы Д1— Д3 и останавливается в детекторе Д4. Сиг­налы с Д1—Д3 через формирователи Ф1 Ф2, Ф3 поступают на схему совпадений СС, к-рая отбирает те со­бытия, при к-рых сиг­налы на её входы при­ходят одновременно. Одновременность при­хода импульсов обес­печивается согласую­щимися линиями за­держки ЛЗ. Схема со­впадения вырабаты­вает сигнал, к-рый «разрешает» преоб­разование исследу­емого импульса от детектора Д4. Результат преобразо­вания из аналого-цифрового преобра­зователя АЦП в виде цифрового кода заносится в оперативное запоминаю­щее устройство ОЗУ или ЭВМ. Из­меренный амплитудный спектр выво­дится на экран электронно-лучевой трубки ЭЛТ. Часть системы, ограни­ченная пунктиром, представляет со­бой многоканальный амплитудный анализатор импульсов. Скорость счё­та на выходе схемы совпадений, фик­сируемая счётчиком СЧ, показывает число зарегистрированных событий. Временной отбор сигналов осуществ­ляется схемами совпадений, к-рые срабатывают от импульсов с опреде­лённой длительностью и амплиту­дой.

Для амплитудного отбора исполь­зуются дискриминаторы, к-рые гене­рируют выходной импульс, если амп­литуда входного сигнала либо боль­ше определённой величины (интегр. дискриминатор), либо заключена в определ. пределах (дифф. дискрими­натор) . Дискриминаторы выполня­ются по схеме триггера Шмидта (спусковая схема) или с использо­ванием схем сравнения (компара­торов), выполненных в виде интегр. схем. Последние представляют собой высокочувствит. усилители — ограни­чители.

В совр. Я. э. блоки, реализующие одну логич. ф-цию («И», «ИЛИ» и др.), уступают место универсальным мно­гофункциональным устройствам, ло­гич. ф-ции к-рых можно задавать извне. Такие устройства реализуются на базе постоянных запоминающих устройств, программируемых логи­ческих матриц или матриц венти­лей. Вычислит. техника позволи­ла создать автоматизированную ап­паратуру с программно регулируемы­ми параметрами: ЭВМ управляет по-

Рис. 2. Система накопления и обработки информации в ядерно-физ. эксперименте.

рогами срабатывания схем, времен­ным разрешением, задержкой сигна­лов, логикой отбора событий, режи­мом работы измерит. системы и т. д. Внедряются в эксперимент микропро­цессоры и спец. процессоры для рас­познавания образов, для накопления и предварит. обработки результатов измерений. Накопление эксперим. данных происходит в ЭВМ с после­дующей записью на магн. ленту. Ре­зультаты предварит. обработки выво­дятся на экран электронно-лучевой трубки, что позволяет оператору вме­шиваться в ход измерений. ЭВМ уп­равляет разл. исполнит. устройствами: моторами, перемещающими детекторы или мишени, реле, коммутаторами сиг­налов и т. д. (рис. 2).

912

• Ковальский Е., Ядерная электро­ника, пер. с англ., М., 1972; Электронные методы ядерной физики, М., 1973; Кол­паков И. Ф., Электронная аппаратура на линии с ЭВМ в физическом эксперименте, М., 1974; Современная ядерная электро­ника, т. 1—2, М., 1974—75.

Ю. А. Семёнов.

ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ (атомная энер­гия), внутр. энергия ат. ядра, выде­ляющаяся при ядерных превращениях. Энергия, к-рую необходимо затратить для расщепления ядра на составляю­щие его нуклоны, наз. энергией связи ядра ξсв. Это макс. энергия, к-рая может выделиться. Энергия связи ядра складывается из энергии притяжения нуклонов друг к другу под действием ядерных сил и энергии электростатич. отталкивания протонов. Яд. силы обладают тем св-вом, что каждый нуклон сильно взаимодейст­вует лишь с небольшим числом сосед­них. Поэтому уже начиная с ядер Не уд. энергия связи ξсв(А — массовое число) слабо растёт с увели­чением А. Для нуклонов, находя­щихся на периферии ядра, притяже­ние к остальным нуклонам явл. бо­лее слабым. В лёгких ядрах относи­тельное число таких нуклонов вели­ко; оно уменьшается с ростом А. В ре­зультате с увеличением А значение ξсв/A возрастёт. В тяжёлых же яд­рах ξубывает с ростом A, т. к. энергия притяжения растёт пропорц. A2Z (Z — число протонов), а энергия электростатич. отталкивания растёт пропорц. Z2. Максимум отношения

ξсвдостигается в области Fe (A=56, рис.). Т. о., экзотермическими явл. реакции яд. синтеза — образо­вания лёгких ядер из легчайших и реакции деления тяжёлых ядер, а также спонтанный альфа-распад. За­висимость уд. энергии связи от А об­ладает тонкой структурой, связанной с наличием в ядре замкнутых оболо­чек (см. Ядро атомное, Магические ядра). Реакции яд. синтеза из-за нали­чия кулоновского барьера могут раз­виваться лишь на ч-цах высоких энергий, т. е. при высоких темп-рах среды. Они явл. источником звёздной энергии. Реакции в звёздах протека­ют с образованием 4Не и выделением энергии ~7 МэВ/нуклон (1,8 •108 кВт•ч/кг). В земных условиях уда­лось осуществить слияние двух дей­тронов, сопровождающееся выделением энергии ок. 1 МэВ/нуклон, и синтез дейтрона и тритона с выделением энергии 3,5 МэВ/нуклон (см. Управ­ляемый термоядерный синтез).

В реакции деления 235U нейтрона­ми выделяется ок. 202 МэВ в 1 акте деления. Из них ок. 12 МэВ уносят нейтрино. Т. о., реально выделяющая­ся Я. э. составляет 0,86 МэВ/нуклон

(2,2•107 кВт•ч/кг). Пока в качестве источника Я. э. используются только реакции деления ядер (см. Ядерное топливо, Ядерный реактор).

А. М. Петросьянц.

ЯДЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, потоки ч-ц и ~квантов, образующихся при яд. превращениях (яд. реакциях, радио­активном распаде).

ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО, вещество, к-рое используется в ядерных реакторах для осуществления ядерной цепной ре­акции деления. Существует только од­но природное Я. т.— урановое, к-рое

Схема уранового топливного цикла для ат. электростанции (АЭС) электрич. мощностью 1 ГВт (легководный реактор). Roth E., Thorium fuel cycle, Vienna, 1970 (IAEA Publ. STI/Publ. 21. Bibl. ser., № 39).

содержит делящиеся ядра 235U, обес­печивающие поддержание цепной ре­акции (ядерное горючее), и т. н. «сырьевые» ядра 838U, способные захватывать нейтроны и превращаться в новые делящиеся ядра 239Pu, не су­ществующие в природе (вторич­ное горючее):

Вторичным горючим явл. также но встречающиеся в природе ядра 233U, образующиеся в результате захвата нейтронов сырьевыми ядрами 232Th:



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Астрофизика Начало в 15. 15 в конф зале гаиш предс проф. Постнов Константин Александрович

    Документ
    Тестирование специализированной интегральной микросхемы для считывания и предварительной обработки информации с полупроводниковых детекторов научной аппаратуры "НУКЛОН"
  2. 6-я Международная конференция «Ядерная и радиационная физика»

    Тезисы
    Министерство энергетики и минеральных ресурсов Республики Казахстан (РК)Комитет по атомной энергетике РКНациональный ядерный центр РКНациональная атомная компания "Казатомпром"Институт ядерной физики НЯЦ РКЯдерное общество
  3. «Ядерное оружие. Ядерная энергия»

    Реферат
    Научно-техническая революция даёт в руки человека всё более совершенные и мощные орудие труда, но одновременно требует повышения культуры их использования, иного уровня технического мышления.
  4. «Ядерные превращения. Деление ядер»

    Реферат
    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
  5. В. М. Найдыш Концепции современного естествознания (1)

    Учебник
    Естествознание, являясь основой всякого знания, всегда оказывало на развитие гуманитарных наук значительное воздействие своими методами, методологическими и мировоззренческими установками и представлениями, образами и идеями.

Другие похожие документы..