Министерство общего и профессионального образования Ростовской области

учреждение Ростовской области «Ростовский–на–Дону строительный колледж» (ГБПОУ РО «РСК»)

Презентация по физике на тему:
«Ядерные силы. Ядерные реакции»
Автор работы : Руководитель : преподователь колледжа
Обучающийся очной формы Масюта Светлана Васильевна
1 курса, спец 08.02.03 квалификация «техник»
Группа СД-11
Матвеенко Даниил Михайлович

ядром или элементарной частицей, который может сопровождаться изменением состава и

строения ядра. Последствием взаимодействия может стать деление ядра, испускание элементарных частиц или фотонов. Кинетическая энергия вновь образованных частиц может быть гораздо выше первоначальной, при этом говорят о выделении энергии ядерной реакцией.

зафиксирована по появлению вторичных ионизирующих частиц, имеющих пробег в газе больше пробега α-частиц и

идентифицированных как протоны. Впоследствии с помощью камеры Вильсона  были получены фотографии этого процесса.

образованием составного ядра, это двухстадийный процесс, протекающий при не очень большой кинетической

энергии сталкивающихся частиц (примерно до 10 МэВ).
прямые ядерные реакции, проходящие за ядерное время, необходимое для того, чтобы частица пересекла ядро. Главным образом такой механизм проявляется при больших энергиях бомбардирующих частиц.

рождаются новые, то реакция является упругим рассеянием в поле ядерных сил,

сопровождается только перераспределением кинетической энергии и импульса частицы и ядра-мишени и называется потенциальным рассеянием

нуклона Е’
примерно равна кинетической энергии Е бомбардирующего ядро нуклона.
 

В среднем энергия связи равна 8 МэВ, меняясь в зависимости от особенностей образующегося составного ядра, однако для данных ядра-мишени и нуклона эта величина является константой. Кинетическая же энергия бомбардирующей частицы может быть какой угодно, например, при возбуждении ядерных реакций нейтронами, потенциал которых не имеет кулоновского барьера, значение Е
Таким образом, энергия связи является минимальной энергией возбуждения составного ядра

реакции. Типы и квантовое состояние налетающих частиц и ядер до

начала реакции определяют входной канал реакции. После завершения реакции совокупность образовавшихся продуктов реакции и их квантовых состояний определяет выходной канал реакции. Реакция полностью характеризуется входным и выходным каналами.
Каналы реакции не зависят от способа образования составного ядра, что может быть объяснено большим временем жизни составного ядра, оно как бы «забывает», каким способом образовалось, следовательно, образование и распад составного ядра можно рассматривать как независимые события. К примеру,

может образоваться как составное ядро в возбуждённом состоянии в одной из следующих реакций:

распасться путём, обратным любой из этих реакций, с определённой вероятностью,

не зависящей от истории возникновения этого ядра. Вероятность же образования составного ядра зависит от энергии и от сорта ядра-мишени

взаимодействия, в основном, такой механизм проявляется при очень больших энергиях

бомбардирующих частиц, когда нуклоны ядра можно рассматривать как свободные. От механизма составного ядра прямые реакции отличаются, прежде всего, распределением векторов импульсов частиц-продуктов относительно импульса бомбардирующих частиц. В отличие от сферической симметрии механизма составного ядра для прямого взаимодействия характерно преимущественное направление полёта продуктов реакции вперёд относительно направления движения налетающих частиц. Распределения по энергиям частиц-продуктов в этих случаях также различны. Для прямого взаимодействия характерен избыток частиц с высокой энергией. При столкновениях с ядрами сложных частиц (то есть других ядер) возможны процессы передачи нуклонов от ядра к ядру или обмен нуклонами. Такие реакции происходят без образования составного ядра и им присущи все особенности прямого взаимодействия

В лабораторной системе отсчёта (где ядро-мишень покоится) вероятность взаимодействия в

единицу времени равна произведению сечения (выраженного в единицах площади) на поток падающих частиц (выраженный в количестве частиц, пересекающих за единицу времени единичную площадку). Если для одного входного канала могут осуществляться несколько выходных каналов, то отношения вероятностей выходных каналов реакции равно отношению их сечений. В ядерной физике сечения реакций обычно выражаются в специальных единицах — барнах, равных 10−24 см².

более тяжелого ядра, за счёт кинетической энергии их теплового движения.
Для

ядерной реакции синтеза исходные ядра должны обладать относительно большой кинетической энергией, поскольку они испытывают электростатическое отталкивание, так как одноимённо положительно заряжены.
Согласно кинетической теории, кинетическую энергию движущихся микрочастиц вещества (атомов, молекул или ионов) можно представить в виде температуры, а, следовательно, нагревая вещество, можно достичь ядерной реакции синтеза.
Подобным образом протекают ядерные реакции естественного нуклеосинтеза в звёздах.
Реакции синтеза между ядрами лёгких элементов вплоть до железа проходят экзоэнергетически, с чем связывают возможность применения их в энергетике, в случае решения проблемы управления термоядерным синтезом.

(дейтерий и тритий) весьма распространённого на Земле водорода, в результате которой образуется

гелий и выделяется нейтрон.
Выделенная энергия (возникающая из-за того, что гелий-4 имеет очень сильные ядерные связи) переходит в кинетическую энергию, большую часть из которой, 14,1 МэВ, уносит с собой нейтрон как более лёгкая частица[5]. Образовавшееся ядро прочно связано, поэтому реакция так сильно экзоэнергетична. Эта реакция характеризуется наинизшим кулоновским барьером и большим выходом, поэтому она представляет особый интерес для управляемого термоядерного синтеза
Термоядерная реакция также используется в термоядерном оружии .