Цепная реакция деления ядер урана

«б»

Ган и Ф. Штрассман открыли: ядра урана при бомбардировке его

нейтронами образуют другие элементы. А объяснение этому явлению было дано в 1939 г. австрийским физиком Л. Мейтнер и  физиком О. Фришем: при попадании нейтрона ядро урана как бы разваливается на части. Этим и объясняется неожиданное появление новых химических элементов - лантана и бария - элементов с атомным весом, примерно вдвое меньшим, чем у урана. 

новые нейтроны, способные вызвать реакции деления других ядер. Продуктами деления

ядер урана-235 могут быть и другие изотопы бария, ксенона, стронция, рубидия и т. д.

Энергия выделяется в виде:1. Ек осколков  »2,6-10-11  Дж.2. Ек  нейтронов 

»0,1-10-11 Дж.3. g - Излучения  »0,5.10-11 Дж.4. b - Излучения. 
При полном делении  всех ядер, содержащихся в 1 г урана, выделяется такая же энергия, как и при сгорании 3 т угля или 2,5 т нефти.

Она дает представление о ядре как о положительно заряженной капле

жидкости. Ядро, поглотившее нейтрон, находится в возбужден­ном состоянии и подобно капле ртути при толчке начинает коле­баться, изменяя свою форму. Когда энергия возбуждения станет больше энергии связи, то за счет кулоновских сил ядро разорвет­ся на две части, которые разлетятся в противоположные сторо­ны. Таким образом, кинетическая энергия новых ядер обуслов­ливается кулоновскими силами.

частицы (нейтроны), вызывающие эту реакцию, образуются в процессе деления ядра.

Для осуществления ценной реакции пригодны лишь ядра U-235. Естественный уран состоит из U-235 (0,7%), U-238 (99,3%). Ядра  U-235 делятся как быстрыми, так и медленными нейтронами, U-238  — только быстрыми с энергией 1 МэВ. Нейтронов с такой энергией при делении 60%, но только один из пяти производит деление.

течения необходимо, чтобы коэффициент размножения нейтронов был k ³ 1.

В этом случае число нейтронов  увеличивается или остается постоянным и цепнная реакция протекает. При k <1 число  U-235  убывает и цепная реакция невозможна.

  U-238 и  U-235 с последующим делением, уменьшается при захвате нейтрона

ядром без последующего деления, при вылете нейтрона из делящегося вещества, при захвате нейтрона продуктами деления, замедлителями и конструктивными элементами установки.

Количество распавшихся ядер пропорционально массе урана, которая растет быстрее, чем

площадь его поверхности, если форма урана с критической массой шарообразна.
Минимальное значение массы урана, при которой возможна цепная реакция, называется критической массой. В зависимости от устройства установок и типа горючего критическая масса изменяется от 250г до сотен килограммов.
Существуют два вида ядерных реакций: неуправляемая ценная реакция и управляемая цепная реакция.
Устройство, в котором поддерживается управляемая реакция деления ядер, называется ядерным (или атомным) реактором.  
Неуправляемая ядерная реакция возникает в атомных бомбах