Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика

Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 109

DJVU-файл Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика, страница 109 Физика (2686): Книга - 4 семестрГ.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика: Физика - DJVU, страница 109 (2686) - СтудИ2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Г.С. Ландсберг - Элементарный учебник физики (том 3). Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из 4 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 109 - страница

*) Энергии, излучаемая Солнцем, принята равной 3,8 (Ом Лж!с, масса Солвца равна 2,0 (О»" кг. 5 227. Деление урана. Цепная ядерная Реакция. В результате опытов по облучению нейтронами урана было найдено, что под действием нейтронов ядра уран а делятся на два ядра (осколка) пРимерно половинной массы и заряда; этот иро. цесс сопровогкдается испусканием нескольких (двух-трех) нейтронов(рис.

402). Помимо урана, способны делиться еще некоторые элементы П и х~ хз Ол ф б) б) а) Рис. 402. Деление ядра урвав под действием нейтронов: о) ядро ззхвигывзет нейгрон; б) удар нейтрона о ядро приводит последнее в колебзния,' в] ядро делится на два осколка; при этом аспускается еще несколько неигронов из числа последних элементов периодической системы Менделеева. Зти элементы, так же как и уран, делятся не только под действием нейтронов, но также б е з в и е ш и и х в о з д е й с т в и й (споитаиио) *).

Спонтанное деление было установлено иа опыте советскими физиками К. А. Петр- жаком и Георгием Николаевичем Флеровым (р. 1913)в 1940 г. Оио представляет собой весьма редкий процесс. Так, в ! г урана происходит всего лишь около 20 спонтанных делений в час. Благодаря взаимному электростатическому отталкиванию осколки деления разлетаются в противоположные стороны, приобретая огромную кинетическую энергию (около 160МэВ). Реакция деления происходит, таким образом, со значительным в ы д ел е и и е м э и е рг и и. Быстродвижущиеся осколки интенсивно иоиизуют атомы среды. Зто свойство осколков используют для обнаружения процессов деления при помощи иоиизациоииой камеры или камеры Вильсона.

Фотография следов осколков деления в камере Вильсона приведена иа рис. 403. Крайне существенным является то обстоятельство, что нейтроны, е) С п о в т з н н о е д е л е н и е с л е д у е т отнести к рззряду явлений радиоактивного распада, с которыми мы позвзкомились в предыдущей главе. Кзк и другие виды распада, спонтанное деление представляет собой внутрнядерный процесс, протекающий без внешних воздействий, испущенные при делении уранового ядра (так называемые вторичные нейтроны деления), способны вызывать деление новых ядер урана.

Благодаря этому можно осуществить цепнуто реакцию деления: однажды возникнув, реакция в принципе может продолжаться сама Рас. 403. Фотография следов осколков деления урана в камере Вильсона; осколки (О) разлетаются в противоположные стороны из тонкого слоя урана, нанесенного на пластинке, перегораживающей камеру. На снимке видно также множество более тонких следов, принадлежащих протонам, выбитым нейтронами из молекул водяного пара, содер- жащегося в камере собой, охватывая все большее число ядер. Схема развития такой нарастающей цепной реакции изображена на рис. 404.

Осуществление пешюй реакции деления на практике не просто; опыт показывает, что в массе природного урана цепная реакция не возникает. Причина этого кроется в потере вторичных нейтронов; в природном уране ббльшая часть нейтронов выходит из игры, не вызывая делений.

Как выявили исследования, потеря нейтронов происходит в наиболее распространенном изотопе урана — уране-238 (еД()). Этот изотоп легко поглощает нейтроны по реакции, подобной реакции серебра с нейтронами (см. ~ 222); при этом образуется искусственно-радиоактивный изотоп а,",П. Делится же ззе() с трудом и только под действием быстрых нейтронов. 564 более удачными для цепной реакции свойствами обладает изотоп заяц, который содержится в природном уране в количестве 0,7аа. Он делится под действием нейтронов л ю б о й энергии — быстрых и медленных н тем лучше, чем меныпе энергия нейтронов. Конкурирующий с делением Рис.

404. Развитие цепной реакции деления: условно принято, что при делении ядра испускакося два' нейтрона и потерь нейтронов пет, т. е. каждый нейтрон вызывает новое деление; кружочки — осколки деления, стрелки — нейтроны деления процесс — простое поглощение нейтронов — мало вероятен в ззьБ в отличие от ззЧЗ. Поэтому в чистом уране-235 возможна цепная реакция деления п р н у с л о в и и, однако, ч т о м а с с а у р а н а-235 д о с т а т о ч н о в ел и к а.

В уране малой массы реакция деления обрывается из-за вылета вторичных нейтронов за пределы его вещества. В самом деле, ввиду крошечных размеров атомных ядер нейтрон проходит в веществе значительный путь (измеряемый сантиметрами), прежде чем случайно натолкнется на ядро. Если размеры тела малы, то вероятность столкновения на пути до выхода наружу мала.

Почти все вторичные нейтроны деления вылетают через поверхность тела, не вызывая новых делений, т. е. не продолжая реакции. Из тела больших размеров вылетают наружу главным образом нейтроны, образовавшиеся в поверхностном слое. Нейтроны, образовавшиеся внутри тела, имеют перед ссбон достаточную толщу урана и в большинстве своем вызывают новые деления, продолжая реакцию (рис, 405). Чем больше масса урана, тем меньшую долю объема составляет поверх.

постный слой е), из которого теряется много нейтронов, и тем благоприятнее условия для развития цепной реакции. Редкие" ойоппйл64 пу лей~попка Е азап ма ппойея копгоеагй кеагп опгапкаеаегпол о лдло и урала, база~бал белеете Рис. 405, Развитие цепной реакции деления в аззы, а1 В малой массе юЧЛ большинство нейтронов деления вылетает наружу. б) В большой массе урана многие нейтроны деления вызывашт деления новых ядер; число делений возрастает от поколения к поколению.

Кружочки — оскол- ки деления, стрелки — нейтроны деления увеличивая постепенно количество еа%, мы достигнем кригпическои" жаееы, т. е. наименьшей массы, начиная с которой возможна незатухающая цепная реакция деления в езМЗ. При дальнейшем увеличении массы езйс) реакция начнет бурно развиваться (начало ей положат с п о н. т а н н ы е д е л е и и я). При уменьшении массы азз(3 ниже критической реакция затухает. Итак, можно осуществить цепную реакцию деления, если располагать достаточным количеством чистого '"йП, отделенного от Как мы видели в й 202, разделение изотопов представляет собой хотя сложную и дорогую, но все же выполнимую операцию. И действительно, извлечение зззс) нз природного урана явилось одним из тех способов, при помощи которых цепная реакция деления была осугдествлена па практике.

*) Поверхность шара пропорциональна кввдрату, а объем — кубу его радиуса. Поэтому при увеличении радиуса шара объем его растет быстрее, чем поверхность. 566 Наряду с этим цепная реакция была достигнута и другим способом, ие требующим разделения изотопов урана. Этот способ несколько более сложен в принципе, но зато более прост в осуществлении. Он использует з а м едл е н и е быстрых вторичных нейтронов делен и я до скоростей теплового движения.

Мы видели, что в г(риродном уране н е з а и ед л е н н ы е вторичные нейтроны поглощаются главным образом изотовом зебр), Так как поглощение в зззП не приводит к делению, то реакция обрывается. Как показывают измерения, при замедлении нейтронов до тепловых скоростей поглощающая способность ззЧ) возрастает сильнее поглощающей способности ззЧЗ. Поглощение нейтронов изотопом заЧ), ведущее к делению, получает перевес. Поэтому, если замедлить нейтроны деления, не дав им поглотиться в зз%, цепная реакция станет возможной и с природным уроном. На практике такого результата добиваются, помещая . '.

»':::.»сл»:::»'::» тонкие стержни из п р и р о д-;;.:.»';»':: »:с»':»с н о г о урана в виде редкой ',;,::.:;:,» "«,';. «':»» . решетки в замедлитель (рис. ",, .а„' »»»» 406). В качестве замедлителей » , з „ввлв используют вещества, обла- УРанааьгй дающие малои атомной массой и слабо поглощающие рис. 406. Система из природного нейтроны. Хорошими замел- урана замелл ля, и которо> лптелями являются гРафит может разанааться цепная реактяжелая вода, бериллий. ння деления Пусть в одном из стержней произошло деление ядра урана. Так как стержень сравнительно тонкий, то быстрые вторичные нейтроны вылетят почти все в замедлитель. Стержни расположены в решетке довольно редко.

Вылетевший нейтрои до попадания в новый стержень испытывает много соударений с ядрами замедлителя и замедляется до скорости теплового движения (рнс, 407). Попав затем в урановый стержень, нейтрон поглотится скорее всего в "% и вызовет новое деление, продолжая тем самым реакцию. Цепная реакция деления была впервые осуществлена в США в 1942 г. группой ученых под руководством итальянского физика Энрико Ферми (1901 — 1954) в системе с природным ураном. Независимо этот процесс 56т Уран Замеелаегень Улан 3аместлиетель Й7ан Рнс. 407 Развитие цепной реакции деления в системе из природного урана и замедлнтеля. Быстрый нейтрон, вылетев из тонкого стержня, попадает в ззмедлитель и замедляется.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5142
Авторов
на СтудИзбе
442
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее