Деление тяжелых атомных ядер под действием протонов, дейтронов, ?-квантов и ?-частиц

γ-квантов и -частиц»
Подготовил студент
Группы ф-34пр
Миранович Денис

из основных видов распада сверхтяжёлых
ядер)
Вынужденным - в

результате взаимодействия с другими частицами

с ядром.
Деление атомных ядер может быть вызвано различными частицами:

нейтронами, протонами, дейтронами, α-частицами, γ-квантами и др. Наиболее практически выгодным оказалось использование для деления нейтронов.

необходимые количества трансурановых элементов и использовать их в качестве мишеней

для продвижения к большим Z путем облучения на циклотронах легкими заряженными частицами. В частности, таким способом удалось получить достаточно большие количества изотопа 239Pu, так как период полураспада его составляет 2.4·104 лет. 
Элементы с Z = 95-98 были получены впервые в результате облучения трансурановых мишеней -частицами.

чтобы преодолеть кулоновское взаимодействие сталкивающихся ядер. Уменьшение величины энергии возбуждения

ядра необходимо для уменьшения вероятности деления образующейся составной системы. Концепция холодного синтеза была впервые выдвинута Ю. Оганесяном и оказалась решающей при получении сверхтяжелых элементов.
Сто первый элемент - менделевий - был получен в 1955 году в реакции

1944 году в результате реакции


Четвертый трансурановый элемент кюрий (Z = 95) также

был получен в 1944 году в результате реакции

деления тяжелых ядер протонами средних энергий, сопровождающегося рождением пиона, может

составить новое важное направление в области изучения деления атомных ядер. Модель основана на предположении о рождении пиона вблизи порога на первой каскадной стадии процесса во взаимодействии налетающего протона с внутриядерным нуклоном с последующем делением возбужденного остаточного ядра. Эта модель предсказывает полные сечения канала деления ядер U-238 с рождением пиона 8.43, 43.8 и 119.4 для энергий протонов 250, 325 и 400 МэВ, соответственно. Отношение статистических факторов возрастает в 10-100 раз для случая вынужденного деления. В предположении, что матричные элементы процесса слабо зависят от энергии протона, это будет означать, что деление с вылетом пиона становится в 10-100 раз более вероятным, если делящееся ядро возникло в результате протон-ядерного взаимодействия. Это подтверждает перспективность экспериментов на ускорителях по поиску деления, сопровождаемого испусканием пиона

при столкновении «зацепляется» только одним из своих нуклонов. Этот нуклон

поглощается, а второй свободно уходит, почти не меняя направления движения. Энергия связи дейтрона составляет только 2,225 МэВ/нукл.
Используя данный механизм можно определить пороговое значение энергии возбуждения

их энергия превышает энергию связи нуклона в ядре. Энергия связи на нуклон в ядрах

первой половины периодической системы составляет примерно 8 МэВ. Поэтому для изучения реакций под действием фотонов необходимо, чтобы их энергия превышала 8 МэВ. Облучая дейтерий у-фотонами, впервые в 1934 г. Д. Чедвик заметил, что у-фотоны с энергией hv 2,23 МэВ переводят ядра дейтерия (дейтроны) в возбужденное состояние, которое является неустойчивым и завершается распадом на нейтрон и протон. Ядерные реакции под действием у-фотонов получили название фотоядерных реакций(фоторасщепления ядер или фотоядерного эффекта).

очень высоким максимумом при энергии в 15-20 МэВ.




Фотоны получаемые на

бетатроне имеют энергию 100 МэВ и выше, такие фотоны способны освобождать из ядра как протоны, так и нейтроны с одинаковой вероятностью