Спонтанное деление
Спонта́нное деле́ние — разновидность радиоактивного распада тяжёлых атомных ядер. Спонтанное деление является делением ядра, происходящим без внешнего возбуждения (вынужденного деления), и даёт такие же продукты, как и вынужденное деление: осколки (ядра более лёгких элементов) и несколько нейтронов. По современным представлениям, причиной спонтанного деления является туннельный эффект.
Вероятность спонтанного деления растёт с увеличением числа протонов в ядре. Эта вероятность зависит от параметра где Z — число протонов, а A — общее число нуклонов. При приближении значения этого параметра к 45 вероятность спонтанного деления стремится к единице, что накладывает ограничения на возможность существования сверхтяжёлых ядер.
Для ядер таких элементов, как уран и торий, спонтанное деление является очень редким процессом; их ядра намного чаще распадаются по другим каналам распада (значение параметра Z2/A для ядер урана и тория порядка 35). С увеличением показателя Z2/A вероятность спонтанного деления ядер быстро растёт.
Явление спонтанного деления используется в методе радиоизотопного датирования возраста ископаемых остатков, метеоритов и т.д.
Скорость спонтанного деления
Скорости деления и их вероятности, а также количество образующихся нейтронов на 1 деление для некоторых ядер приведены в таблице:
| Ядро | Период полураспада, лет | Вероятность спонтанного деления | Выход нейтронов на 1 деление | Поток нейтронов, г−1·с−1 |
|---|---|---|---|---|
| 235U | 7,04·108 | 2,0·10−9 | 1,86 | 3,0·10−4 |
| 238U | 4,47·109 | 5,4·10−7 | 2,07 | 0,0136 |
| 239Pu | 2,41·104 | 4,4·10−12 | 2,16 | 0,0220 |
| 240Pu | 6569 | 5,0·10−8 | 2,21 | 920 |
| 8300 | 0,80 | 3,3 | 2,1·1010 | |
| 252Cf | 2,638 | 3,09·10−2 | 3,73 | 2,3·1012 |
История
Первым открытым процессом деления ядра было вынужденное деление изотопа урана-235 нейтронами.
Спонтанное деление было открыто в 1940 году советскими физиками Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком в результате экспериментальных исследований распада урана. Поскольку космические лучи создают в порождённых ими атмосферных ливнях космических лучей измеримый поток нейтронов, при опытах на поверхности земли экспериментально трудно отделить события спонтанного деления от вынужденного. Для снижения фона от космических лучей, мешающих изучению явления, в качестве экрана может служить многометровый слой грунта или воды. Поэтому опыты проводились в Московском метро (на станции «Динамо») на глубине 60 метров.
См. также
Примечания
- Shultis, J. Kenneth; Richard E. Faw. стр. 141, табл. 6.2 // Fundamentals of Nuclear Science and Engineering. — CRC Press, 2008. — ISBN 1-4200-5135-0.
- Flerov [G. N.], Petrjak [K. A.] Spontaneous Fission of Uranium (англ.) // Physical Review. — 1940. — 1 July (vol. 58, no. 1). — P. 89. — ISSN 0031-899X. — doi:10.1103/PhysRev.58.89.2.
- Открытия советских учёных, 1979, с. 220.
- К. А. Петржак, Г. Н. Флеров: Доклад на Совещании по атомному ядру в Москве в 1940 г. Дата обращения: 23 октября 2009. Архивировано 12 ноября 2016 года.
- К. Петржак: Как было открыто спонтанное деление. Дата обращения: 21 апреля 2009. Архивировано 14 января 2012 года.
Литература
- Конюшая Ю. П. Открытия советских учёных. — М.: Московский рабочий, 1979. — 688 с. — 50 000 экз.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Спонтанное деление, Что такое Спонтанное деление? Что означает Спонтанное деление?
Sponta nnoe dele nie raznovidnost radioaktivnogo raspada tyazhyolyh atomnyh yader Spontannoe delenie yavlyaetsya deleniem yadra proishodyashim bez vneshnego vozbuzhdeniya vynuzhdennogo deleniya i dayot takie zhe produkty kak i vynuzhdennoe delenie oskolki yadra bolee lyogkih elementov i neskolko nejtronov Po sovremennym predstavleniyam prichinoj spontannogo deleniya yavlyaetsya tunnelnyj effekt Veroyatnost spontannogo deleniya rastyot s uvelicheniem chisla protonov v yadre Eta veroyatnost zavisit ot parametra Z2 A displaystyle Z 2 A gde Z chislo protonov a A obshee chislo nuklonov Pri priblizhenii znacheniya etogo parametra k 45 veroyatnost spontannogo deleniya stremitsya k edinice chto nakladyvaet ogranicheniya na vozmozhnost sushestvovaniya sverhtyazhyolyh yader Dlya yader takih elementov kak uran i torij spontannoe delenie yavlyaetsya ochen redkim processom ih yadra namnogo chashe raspadayutsya po drugim kanalam raspada znachenie parametra Z2 A dlya yader urana i toriya poryadka 35 S uvelicheniem pokazatelya Z2 A veroyatnost spontannogo deleniya yader bystro rastyot Yavlenie spontannogo deleniya ispolzuetsya v metode radioizotopnogo datirovaniya vozrasta iskopaemyh ostatkov meteoritov i t d Skorost spontannogo deleniyaSkorosti deleniya i ih veroyatnosti a takzhe kolichestvo obrazuyushihsya nejtronov na 1 delenie dlya nekotoryh yader privedeny v tablice Yadro Period poluraspada let Veroyatnost spontannogo deleniya Vyhod nejtronov na 1 delenie Potok nejtronov g 1 s 1235U 7 04 108 2 0 10 9 1 86 3 0 10 4238U 4 47 109 5 4 10 7 2 07 0 0136239Pu 2 41 104 4 4 10 12 2 16 0 0220240Pu 6569 5 0 10 8 2 21 9208300 0 80 3 3 2 1 1010252Cf 2 638 3 09 10 2 3 73 2 3 1012IstoriyaPervym otkrytym processom deleniya yadra bylo vynuzhdennoe delenie izotopa urana 235 nejtronami Spontannoe delenie bylo otkryto v 1940 godu sovetskimi fizikami G N Flyorovym i K A Petrzhakom v rezultate eksperimentalnyh issledovanij raspada urana Poskolku kosmicheskie luchi sozdayut v porozhdyonnyh imi atmosfernyh livnyah kosmicheskih luchej izmerimyj potok nejtronov pri opytah na poverhnosti zemli eksperimentalno trudno otdelit sobytiya spontannogo deleniya ot vynuzhdennogo Dlya snizheniya fona ot kosmicheskih luchej meshayushih izucheniyu yavleniya v kachestve ekrana mozhet sluzhit mnogometrovyj sloj grunta ili vody Poetomu opyty provodilis v Moskovskom metro na stancii Dinamo na glubine 60 metrov Sm takzheRadioizotopnoe datirovaniePrimechaniyaShultis J Kenneth Richard E Faw str 141 tabl 6 2 Fundamentals of Nuclear Science and Engineering CRC Press 2008 ISBN 1 4200 5135 0 Flerov G N Petrjak K A Spontaneous Fission of Uranium angl Physical Review 1940 1 July vol 58 no 1 P 89 ISSN 0031 899X doi 10 1103 PhysRev 58 89 2 ispravit Otkrytiya sovetskih uchyonyh 1979 s 220 K A Petrzhak G N Flerov Doklad na Soveshanii po atomnomu yadru v Moskve v 1940 g neopr Data obrasheniya 23 oktyabrya 2009 Arhivirovano 12 noyabrya 2016 goda K Petrzhak Kak bylo otkryto spontannoe delenie neopr Data obrasheniya 21 aprelya 2009 Arhivirovano 14 yanvarya 2012 goda LiteraturaKonyushaya Yu P Otkrytiya sovetskih uchyonyh M Moskovskij rabochij 1979 688 s 50 000 ekz
