Chain majibu ya nyuklia. Masharti ya utambuzi wa majibu ya nyuklia

Nadharia ya uwiano husema kuwa umati ni aina maalum ya nishati. Inafuata kutokana na hili kwamba inawezekana kubadili molekuli katika nishati na nishati katika molekuli. Katika kiwango cha athari, athari hizo hufanyika. Hasa, baadhi ya wingi wa kiini cha atomiki yenyewe inaweza kugeuka katika nishati. Hii hutokea kwa njia kadhaa. Kwanza, kiini kinaweza kuoza ndani ya nuclei ndogo, majibu haya inaitwa "kuoza". Pili, viini vidogo vinaweza kuunganisha kwa urahisi kufanya moja kubwa - hii ni mmenyuko wa awali. Katika ulimwengu, athari hizo ni za kawaida sana. Inastahili kusema kuwa majibu ya awali ni chanzo cha nishati kwa nyota. Lakini majibu ya kuoza hutumiwa na wanadamu juu ya mitambo ya nyuklia, kama watu wamejifunza kudhibiti mifumo hii tata. Lakini ni nini mnyororo wa nyuklia? Jinsi ya kuitunza?

Kinachotokea ndani ya kiini cha atomi

Mchanganyiko wa nyuklia ni mchakato unatokea wakati chembe za msingi au nuclei zimeunganishwa na nuclei nyingine. Kwa nini "mnyororo"? Hii ni seti ya athari za nyuklia moja zinazofuata. Kama matokeo ya mchakato huu, kuna mabadiliko katika hali ya quantum na muundo wa nucleon katika kiini cha awali, hata chembe mpya zinazoonekana-majibu ya bidhaa. Mchoro wa nyuklia, ambao fizikia inafanya uwezekano wa kuchunguza njia za mwingiliano wa nuclei na nuclei na kwa chembe, ni njia kuu ya kupata mambo mapya na isotopes. Ili kuelewa mwendo wa mmenyuko wa mnyororo, lazima kwanza tupate kushughulikia moja.

Unachohitaji kwa majibu

Ili kutekeleza mchakato huo kama mmenyuko wa nyuklia, ni muhimu kwa takriban chembe (kiini na nucleon, viini viwili) kwa umbali wa radius ya mwingiliano mkali (takribani Fermi moja). Ikiwa umbali ni mkubwa, basi uingiliano wa chembe zilizopakiwa utakuwa Coulomb tu. Katika majibu ya nyuklia sheria zote zinazingatiwa: uhifadhi wa nishati, kasi, kasi, malipo ya baryon. Mchoro wa nyuklia huteuliwa na seti ya alama a, b, c, d. Ishara inaashiria kiini cha awali, b chembe ya tukio, c chembe mpya iliyochapishwa, na d inaashiria kiini kinachoendelea.

Nishati ya majibu

Menyuko ya nyuklia yanaweza kutokea pamoja na kutolewa kwa nishati, ambayo ni sawa na tofauti kati ya raia wa chembe baada ya majibu na juu yake. Nishati ya kufyonzwa huamua nishati ya chini ya kinetic ya mgongano, kile kinachojulikana kizingiti cha majibu ya nyuklia, ambayo inaweza kutokea kwa uhuru. Kizingiti hiki kinategemea chembe zilizoshiriki katika mwingiliano, na juu ya sifa zao. Katika hatua ya mwanzo, chembe zote ziko katika hali iliyotanguliwa ya quantum.

Majibu

Chanzo kikubwa cha chembe za kushtakiwa, ambazo msingi ni bombarded, ni kasi ya chembe za kushtakiwa, ambayo hutoa miamba ya protoni, ions nzito na nuclei mwanga. Neutrons ndogo hupatikana kupitia matumizi ya mitambo ya nyuklia. Aina tofauti za athari za nyuklia, wote wa awali na kuoza, zinaweza kutumiwa kurekebisha chembe za kushtakiwa. Uwezekano wao hutegemea vigezo vya chembe ambazo zinazidi. Tabia hii inahusishwa na tabia ya sehemu ya msalaba wa mmenyuko-eneo la ufanisi ambalo linalenga kiini kama lengo la chembe za tukio na ambayo ni kipimo cha uwezekano kwamba chembe na kiini vinakuingia mwingiliano. Ikiwa chembe na nonzero spin zinashiriki katika majibu, basi sehemu ya msalaba inategemea mwelekeo wao. Tangu magongo ya chembe za tukio sio machafuko sana, lakini zaidi au chini ya amri, makundi yote yatapigwa polarized. Tabia ya kiwango cha mwelekeo wa boriti iliyoelekezwa inaelezwa na vector ya polarization.

Mechanism Reaction

Je! Mchakato wa Nyuklia wa Chain ni nini? Kama ilivyoelezwa tayari, hii ni mlolongo wa athari rahisi. Tabia ya chembe ya tukio na uingiliano wake na kiini hutegemea wingi, malipo, nishati ya kinetic. Uingiliano umewekwa na kiwango cha uhuru wa nuclei, ambazo zina msisimko katika mgongano. Kupata udhibiti juu ya mifumo yote hii inafanya iwezekanavyo kufanya mchakato kama vile majibu ya nyuklia ya kudhibitiwa.

Majibu ya moja kwa moja

Ikiwa chembe iliyopakiwa ambayo inakabiliwa na kiini cha lengo inaigusa tu, muda wa mgongano utakuwa sawa na muhimu ili kuondokana na radius ya kiini. Majibu hayo ya nyuklia huitwa moja kwa moja. Tabia ya kawaida ya athari zote za aina hii ni msisimko wa namba ndogo ya uhuru. Katika mchakato huo, baada ya mgongano wa kwanza, chembe bado ina nishati ya kutosha ili kuondokana na kivutio cha nyuklia. Kwa mfano, mwingiliano kama vile kuenea kwa neutron inelastic, kubadilishana malipo, na yanahusiana na ushirikiano wa moja kwa moja. Mchango wa taratibu hizo kwa tabia inayoitwa "jumla ya sehemu ya msalaba" ni ndogo sana. Hata hivyo, usambazaji wa bidhaa zinazosababisha majibu ya nyuklia hutuwezesha kutambua uwezekano wa uzalishaji kutoka kwa pembe ya mwelekeo wa boriti, namba za quantum, uchelevu wa majimbo ya watu na kuamua muundo wao.

Mchapishaji wa kabla ya usawa

Ikiwa chembe haitoi kanda ya mwingiliano wa nyuklia baada ya mgongano wa kwanza, itahusishwa katika mechi yote ya migongano mfululizo. Hii ni kweli kinachojulikana kama mnyororo wa nyuklia. Kama matokeo ya hali hii, nishati ya kinetic ya chembe inashirikiwa kati ya sehemu za sehemu ya kiini. Hali hiyo ya kiini itakuwa hatua ngumu zaidi. Wakati wa mchakato huu, kwenye kiini fulani au kikundi kote (kikundi cha nucleon), nishati ya kutosha kwa kutolewa kwa kiini hiki kutoka kiini kinaweza kujilimbikizia. Kupumzika zaidi itasababisha kuundwa kwa usawa wa takwimu na kuundwa kwa kiini kiwanja.

Majibu ya Chain

Je! Mchakato wa Nyuklia wa Chain ni nini? Hii ni mlolongo wa sehemu zake za sehemu. Hiyo ni, athari nyingi za mfululizo moja za nyuklia zinazosababishwa na chembe za kushtakiwa zinaonekana kama bidhaa za majibu katika hatua zilizopita. Nini kinachoitwa mnyororo wa nyuklia? Kwa mfano, kupunguzwa kwa nuclei nzito, wakati matukio mengi ya kufuta yanaanzishwa na neutrons zilizopatikana katika uharibifu uliopita.

Makala ya mnyororo wa nyuklia mnyororo

Miongoni mwa athari zote za kemikali, minyororo imefungwa sana. Vipande vyenye vifungo vilivyotumiwa hutumika kama atomi za bure au radicals. Katika mchakato huo kama mmenyuko wa nyuklia, utaratibu wa mtiririko wake hutolewa na neutrons ambazo hazina kizuizi cha Coulomb na kuchochea kiini juu ya kunyonya. Ikiwa chembe muhimu inaonekana kati, basi husababisha mlolongo wa mabadiliko yafuatayo, ambayo itaendelea mpaka mapumziko ya mlolongo kutokana na kupoteza chembe ya carrier.

Kwa nini msaidizi amepotea

Kuna sababu mbili tu za kupoteza chembe za carrier za mlolongo wa kuendelea. Ya kwanza ni kunyonya chembe bila mchakato wa uzalishaji wa sekondari. Ya pili - kuondoka kwa chembe zaidi ya kikomo cha kiasi cha suala ambacho kinasaidia mchakato wa mnyororo.

Aina mbili za mchakato

Ikiwa katika kila kipindi cha mmenyuko wa mnyororo tu chembe moja ya carrier huzaliwa, basi mchakato huu unaweza kuitwa unbranched. Haiwezi kusababisha kutolewa kwa nishati kwa kiasi kikubwa. Ikiwa kuna chembe nyingi za carrier, hii inaitwa majibu ya matawi. Nini mnyororo wa nyuklia na matawi? Moja ya chembe za sekondari zilizopatikana katika tendo la awali zitaendelea mlolongo ulianza mapema, lakini wengine wataunda athari mpya ambazo pia zitaunganishwa. Mchakato unaosababisha kuvunjika utawashindana na mchakato huu. Hali inayosababisha itazalisha matukio muhimu na ya kupunguza. Kwa mfano, ikiwa kuna maporomoko mengi zaidi kuliko minyororo mpya, basi kujitegemea majibu hayawezekani. Hata kama unasisimua kwa uvumbuzi kwa kuingiza kiasi cha chembe katika mazingira fulani, mchakato utaendelea na muda (kawaida kwa haraka kabisa). Ikiwa namba ya minyororo mpya huzidi idadi ya maporomoko, majibu ya nyuklia yanaanza kuenea katika dutu hii.

Hali mbaya

Hali mbaya hutenganisha hali ya suala na majibu yaliyotengenezwa ya kujitegemea, na eneo ambalo mmenyuko huu hauwezekani kabisa. Kipimo hiki kinahusika na usawa kati ya idadi ya minyororo mpya na idadi ya mapumziko iwezekanavyo. Kama uwepo wa chembe ya usaidizi wa bure, hali muhimu ni kitu kuu kwenye orodha kama "hali ya kutambua mlolongo wa nyuklia." Mafanikio ya hali hii yanaweza kuamua na mambo kadhaa iwezekanavyo. Kufutwa kwa kiini cha kipengele kikubwa ni msisimko na neutron moja tu. Kama matokeo ya mchakato huo kama mmenyuko wa nyuklia wa fission, zaidi ya neutrons huonekana. Kwa hiyo, mchakato huu unaweza kuzalisha majibu ya matawi, ambapo flygbolag za neutron zitatenda kama flygbolag. Katika hali hiyo wakati kiwango cha neutron kikapigwa bila kufuta au kuondoka (kiwango cha kupoteza) kita fidia kwa kasi ya uenezi wa chembe za ushughulikiaji, majibu ya mnyororo itaendelea katika hali thabiti. Usawa huu unaonyesha sababu ya kuzidisha. Katika kesi hiyo hapo juu ni sawa na moja. Katika nguvu ya nyuklia, kutokana na kuanzishwa kwa maoni hasi kati ya kiwango cha kutolewa kwa nishati na sababu ya kuzidisha, inawezekana kudhibiti mwendo wa majibu ya nyuklia. Ikiwa mgawo huu ni zaidi ya moja, basi majibu yatakua kwa usahihi. Utekelezaji wa mlolongo usioingizwa hutumiwa katika silaha za nyuklia.

Chain majibu ya nyuklia katika uhandisi wa nguvu

Reactivity ya reactor ni kuamua na idadi kubwa ya taratibu zinazotokea katika msingi wake. Mvuto huu wote hutegemea na kinachoitwa reactivity mgawo. Athari ya mabadiliko katika joto la fimbo za grafiti, flygbolag za joto au uranium juu ya reactivity ya reactor na ukubwa wa mchakato kama mnyororo nyuklia mmenyuko ni sifa ya mgawo wa joto (kwa ajili ya carrier joto, uranium, kwa graphite). Kuna pia sifa za tegemezi za nguvu, viashiria vya barometriki, kwa viashiria vya mvuke. Ili kudumisha majibu ya nyuklia katika reactor, ni muhimu kubadili vipengele vingine ndani ya wengine. Kwa kufanya hivyo, ni muhimu kuzingatia hali ya mchanganyiko wa nyuklia wa kutosha kutokea-uwepo wa dutu ambayo inaweza kugawa na kutenganisha idadi ya chembe za msingi kutoka kuoza, ambayo, kwa sababu hiyo, itasababisha kupungua kwa nuclei iliyobaki. Uranium-238, uranium-235, plutonium-239 hutumiwa mara nyingi kama dutu kama hiyo. Wakati wa kifungu cha majibu ya nyuklia, isotopes ya vipengele hivi itaangamiza na kutengeneza vitu viwili vya kemikali au zaidi. Katika mchakato huu, rada inayoitwa "gamma" hutolewa, kutolewa kwa nguvu ya nishati hutokea, neutroni mbili au tatu zinazalishwa ambazo zinaweza kuendelea matukio ya majibu. Tofautisha kati ya neutroni za polepole na neutron za haraka, kwa sababu ili kiini cha atomi kuachane, chembe hizi zinapaswa kuruka kwa kiwango fulani.