1934-cü ildə E.Fermi 238 U-nu neytronlarla şüalandıraraq transuran elementlərini almağa qərar verdi. E.Ferminin fikri belə idi ki, 239 U izotopunun β - parçalanması nəticəsində kimyəvi element atom nömrəsi ilə Z = 93. Lakin 93-cü elementin əmələ gəlməsini müəyyən etmək mümkün olmadı. Əvəzində O.Han və F.Ştrasmanın apardıqları radioaktiv elementlərin radiokimyəvi analizi nəticəsində göstərilmişdir ki, uranın neytronlarla şüalanmasının məhsullarından biri bariumdur (Z = 56) - orta atom çəkisi olan kimyəvi element. Fermi nəzəriyyəsinin fərziyyəsinə görə transuran elementləri istehsal edilməli idi.
L.Meytner və O.Friş bir neytronun uran nüvəsi tərəfindən tutulması nəticəsində mürəkkəb nüvənin iki hissəyə parçalandığını irəli sürdülər.

92 U + n → 56 Ba + 36 Kr + xn.

Uranın parçalanması prosesi ikincil neytronların (x > 1) görünüşü ilə müşayiət olunur ki, bu da digər uran nüvələrinin parçalanmasına səbəb ola bilər ki, bu da parçalanma zəncirvari reaksiyasının baş verməsi üçün potensial açır - bir neytron budaqlanmış zəncirin yaranmasına səbəb ola bilər. uran nüvələrinin parçalanması. Bu halda ayrılmış nüvələrin sayı eksponent olaraq artmalıdır. N.Bohr və J.Wheeler 235 U izotopunun bir neytronun tutulması nəticəsində əmələ gələn 236 U nüvənin parçalanması üçün lazım olan kritik enerjini hesabladılar. Bu dəyər 6,2 MeV təşkil edir ki, bu da 235 U termal neytronun tutulması zamanı əmələ gələn 236 U izotopunun həyəcanlanma enerjisindən azdır. Buna görə də termal neytronlar tutulduqda 235 U-luq parçalanma zəncirvari reaksiyası mümkündür. ümumi izotop 238 U, kritik enerji 5,9 MeV, termal neytron tutulduqda isə yaranan 239 U nüvənin həyəcan enerjisi cəmi 5,2 MeV-dir. Buna görə də, istilik neytronlarının təsiri altında təbiətdə ən çox yayılmış 238 U izotopunun parçalanmasının zəncirvari reaksiyası mümkün deyil. Bir parçalanma aktında ≈ 200 MeV enerji ayrılır (müqayisə üçün kimyəvi yanma reaksiyalarında bir reaksiya aktında ≈ 10 eV enerji ayrılır). Parçalanma zəncirvari reaksiya üçün şərait yaratmaq imkanı atom reaktorları və atom silahları yaratmaq üçün zəncirvari reaksiyanın enerjisindən istifadə etmək perspektivləri açdı. İlk nüvə reaktoru 1942-ci ildə ABŞ-da E.Fermi tərəfindən tikilmişdir.SSRİ-də 1946-cı ildə İ.Kurçatovun rəhbərliyi ilə ilk nüvə reaktoru işə salınmışdır.1954-cü ildə Obninskdə dünyada ilk atom elektrik stansiyası fəaliyyətə başlamışdır. Hazırda dünyanın 30 ölkəsində 440-a yaxın nüvə reaktorunda elektrik enerjisi istehsal olunur.
1940-cı ildə Q.Flerov və K.Petrjak uranın spontan parçalanmasını kəşf etdilər. Aşağıdakı rəqəmlər təcrübənin mürəkkəbliyinə dəlalət edir. 238 U izotopunun kortəbii parçalanması ilə əlaqədar qismən yarımxaricolma dövrü 10 16 -10 17 il, 238 U izotopunun parçalanma müddəti isə 4,5∙10 9 ildir. 238 U izotopunun əsas parçalanma kanalı α-parçalanmadır. 238 U izotopunun spontan parçalanmasını müşahidə etmək üçün 10 7 –10 8 α-parçalanma hadisəsi fonunda bir parçalanma hadisəsini qeydə almaq lazım idi.
Spontan parçalanma ehtimalı əsasən parçalanma maneəsinin keçiriciliyi ilə müəyyən edilir. Spontan parçalanma ehtimalı nüvənin yükünün artması ilə artır, çünki. bu, Z 2 /A bölmə parametrini artırır. Z izotoplarında< 92-95 деление происходит преимущественно с образованием двух осколков деления с отношением масс тяжёлого и лёгкого осколков 3:2. В изотопах Z >100, eyni kütlənin fraqmentlərinin meydana gəlməsi ilə simmetrik parçalanma üstünlük təşkil edir. Nüvənin yükü artdıqca, α-parçalanma ilə müqayisədə spontan parçalanmanın nisbəti artır.

İzotop	Yarı həyat	çürümə kanalları
235 U	7.04 10 8 il	α (100%), SF (7 10 -9%)
238 U	4.47 10 9 il	α (100%), SF (5.5 10 -5%)
240 Pu	6.56 10 3 il	α (100%), SF (5.7 10 -6%)
242 Pu	3.75 10 5 il	α (100%), SF (5.5 10 -4%)
246 sm	4.76 10 3 il	α (99,97%), SF (0,03%)
252 müq	2.64 yaş	α (96,91%), SF (3,09%)
254 müq	60.5 yaş	α (0,31%), SF (99,69%)
256 müq	12.3 yaş	α (7,04 10 -8%), SF (100%)

Nüvə parçalanması. Hekayə

1934- E.Fermi uranı istilik neytronları ilə şüalandıraraq, reaksiya məhsulları arasında təbiətini müəyyən etmək mümkün olmayan radioaktiv nüvələr tapdı.
L. Szilard zəncir ideyasını irəli sürdü nüvə reaksiyası.

1939− O. Hahn və F. Strassmann reaksiya məhsulları arasında barium kəşf etdilər.
L. Meitner və O. Frisch ilk dəfə neytronların təsiri altında uranın kütlə baxımından müqayisə edilə bilən iki parçaya parçalandığını elan etdi.
N. Bohr və J. Wheeler parçalanma parametrini təqdim etməklə nüvə parçalanmasının kəmiyyət şərhini verdilər.
Ya.Frenkel nüvənin yavaş neytronlarla parçalanmasının damla nəzəriyyəsini inkişaf etdirdi.
L.Szilard, E.Viqner, E.Fermi, C.Uiler, F.Colio-Küri, Ya.Zeldoviç, Yu.Xariton uranda baş verən nüvə parçalanma zəncirvari reaksiyasının mümkünlüyünü əsaslandırmışlar.

1940− Q. Flerov və K. Petrjak U uranın nüvələrinin kortəbii parçalanması fenomenini kəşf etdilər.

1942− E. Fermi birinci atom reaktorunda idarə olunan parçalanma zəncirvari reaksiyasını həyata keçirdi.

1945− İlk nüvə silahı sınağı (Nevada, ABŞ). Yaponiyanın Xirosima (6 avqust) və Naqasaki (9 avqust) şəhərlərinə atom bombaları atıldı.

1946− İ.V.-nin rəhbərliyi altında. Kurçatov, Avropada ilk reaktor işə salındı.

1954− Dünyada ilk atom elektrik stansiyası işə salındı ​​(Obninsk, SSRİ).

Nüvə parçalanması.1934-cü ildən E.Fermi atomları bombalamaq üçün neytronlardan istifadə etməyə başladı. O vaxtdan bəri, süni çevrilmə yolu ilə əldə edilən sabit və ya radioaktiv nüvələrin sayı yüzlərlə artdı və dövri cədvəlin demək olar ki, bütün yerləri izotoplarla dolduruldu.
Bütün bu nüvə reaksiyalarında yaranan atomlar dövri cədvəldə bombalanmış atomla eyni yeri və ya qonşu yerləri tuturdu. Buna görə də, 1938-ci ildə Hahn və Strassmann tərəfindən sübut edilmişdir ki, neytronlar dövri sistemin son elementini bombaladıqda−uran−dövri sistemin orta hissələrində olan elementlərə parçalanır. Burada müxtəlif növ çürüklər var. Yaranan atomlar əsasən qeyri-sabitdir və dərhal daha da çürüyür; bəzilərinin yarım ömrü saniyələrlə ölçülür, ona görə də Qan müraciət etməli oldu analitik üsul Curie belə bir sürətli prosesi uzatmaq. Qeyd etmək vacibdir ki, uran, protaktinium və toriumun qarşısındakı elementlər də neytronların təsiri altında oxşar çürümə göstərir, baxmayaraq ki, parçalanmanın başlaması üçün uran vəziyyətindən daha yüksək neytron enerjisi tələb olunur. Bununla yanaşı, 1940-cı ildə G. N. Flerov və K. A. Petrzhak o vaxta qədər məlum olan ən uzun yarımparçalanma dövrü ilə uran nüvəsinin kortəbii parçalanmasını kəşf etdilər: təxminən 2· 10 15 il; Bu fakt prosesdə sərbəst buraxılan neytronlar sayəsində aydınlaşır. Beləliklə, "təbii" dövri sistemin niyə adı çəkilən üç elementlə bitdiyini başa düşmək mümkün oldu. Transuran elementləri indi məlumdur, lakin onlar o qədər qeyri-sabitdirlər ki, tez çürüyürlər.
Uranın neytronlar vasitəsilə parçalanması artıq çoxlarının “Jul Vernin arzusu” kimi təsəvvür etdiyi atom enerjisindən istifadə etməyə imkan verir.

M. Laue, Fizika tarixi

1939 O. Hahn və F. Strassmann, uran duzlarını termal neytronlarla şüalandıraraq, bariumun reaksiya məhsulları arasında kəşf etdilər (Z = 56)

Otto Gunn (1879 – 1968)

Nüvə parçalanması nüvənin eyni kütlələrə malik iki (nadir hallarda üç) nüvəyə parçalanmasıdır ki, bunlara parçalanma parçaları deyilir. Parçalanma zamanı başqa hissəciklər də yaranır - neytronlar, elektronlar, α-hissəciklər. Parçalanma nəticəsində ~200 MeV enerji ayrılır. Parçalanma digər hissəciklərin, əksər hallarda neytronların təsiri altında kortəbii və ya məcburi ola bilər.
Parçalanmanın xarakterik xüsusiyyəti, parçalanma fraqmentlərinin, bir qayda olaraq, kütlədə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənməsidir, yəni asimmetrik parçalanma üstünlük təşkil edir. Beləliklə, uran izotopunun 236 U-nun ən çox ehtimal olunan parçalanması vəziyyətində fraqmentin kütlə nisbəti 1,46-dır. Ağır fraqmentin kütlə sayı 139 (ksenon), yüngül fraqmentin kütlə sayı isə 95 (stronsium) təşkil edir. İki operativ neytronun emissiyasını nəzərə alaraq, nəzərdən keçirilən parçalanma reaksiyası formaya malikdir

Kimya üzrə Nobel Mükafatı
1944 - O. Qan.
Uran nüvələrinin neytronlar tərəfindən parçalanma reaksiyasının kəşfinə görə.

Parçalanma parçaları

Yüngül və ağır fraqment qruplarının orta kütlələrinin parçalanan nüvənin kütləsindən asılılığı.

Nüvə parçalanmasının kəşfi. 1939

Mən Lise Meitnerin tənhalıqdan əziyyət çəkdiyi İsveçə gəldim və sadiq qardaşı oğlu kimi Milad bayramında onu ziyarət etmək qərarına gəldim. Göteborq yaxınlığındakı kiçik Kungälv otelində yaşayırdı. Onu səhər yeməyində tutdum. Xandan təzəcə aldığı məktubu düşündü. Uranın neytronlarla şüalanması ilə barium əmələ gəldiyini bildirən məktubun məzmununa çox şübhə ilə yanaşırdım. Ancaq bu fürsət onu cəlb etdi. Qarda gəzdik, o getdi, mən xizək sürdüm (dedi ki, arxamdan düşmədən belə edə bilər və bunu sübut etdi). Gəzintinin sonunda biz artıq bəzi nəticələr çıxara bildik; nüvə parçalanmadı və ondan parçalar uçmadı, lakin bu, Bor nüvəsinin düşmə modelinə daha çox bənzəyən bir proses idi; bir damla kimi nüvə uzana və bölünə bilərdi. Daha sonra mən nuklonların elektrik yükünün səthi gərginliyi necə azaltdığını araşdırdım, mən qura bildiyim kimi, Z = 100-də sıfıra enir və uran üçün bəlkə də çox aşağıdır. Lise Meitner kütləvi qüsur səbəbindən hər çürümə zamanı ayrılan enerjini təyin etməklə məşğul idi. Kütləvi qüsur əyrisi haqqında çox aydın bir təsəvvürə sahib idi. Məlum oldu ki, elektrostatik itələmə nəticəsində parçalanma elementləri təxminən 200 MeV enerji əldə edəcək və bu, sadəcə olaraq kütləvi qüsurla əlaqəli enerjiyə uyğundur. Buna görə də, proses potensial maneədən keçmək konsepsiyasını əhatə etmədən sırf klassik şəkildə davam edə bilər, əlbəttə ki, burada faydasız olacaqdır.
Milad bayramını birlikdə iki-üç gün keçirdik. Sonra mən Kopenhagenə qayıtdım və Boru artıq ABŞ üçün paroxoda mindiyi anda ideyamız haqqında danışmağa çətinliklə vaxt tapdım. Yadımdadır, mən danışmağa başlayan kimi alnına şillə vurub qışqırdı: “Ah, biz nə axmaq idik! Biz bunu daha tez görməliydik”. Amma o, fərqinə varmadı, heç kim fərqinə varmadı.
Lise Meitner və mən bir məqalə yazdıq. Eyni zamanda, Kopenhagen - Stokholm şəhərlərarası telefonla daim əlaqə saxlayırdıq.

O. Frisch, Xatirələr. UFN. 1968. T. 96, say 4, səh. 697.

Spontan nüvə parçalanması

Aşağıda təsvir edilən təcrübələrdə nüvə parçalanması proseslərini qeyd etmək üçün ilk dəfə Frisch tərəfindən təklif olunan üsuldan istifadə etdik. Uran oksidi təbəqəsi ilə örtülmüş plitələri olan ionlaşdırma kamerası urandan buraxılan α hissəciklərinin sistem tərəfindən qeydə alınmayacağı şəkildə tənzimlənmiş xətti gücləndiriciyə qoşulur; α-hissəciklərin impulslarından xeyli böyük olan fraqmentlərdən gələn impulslar çıxış tiratronunun kilidini açır və mexaniki rele hesab olunur.
İonlaşma kamerası, ümumi sahəsi 1000 sm olan 15 boşqab olan çox qatlı düz kondansatör şəklində xüsusi olaraq hazırlanmışdır. 2 .
Parçaları saymaq üçün tənzimlənmiş gücləndirici ilə ilk təcrübələrdə rele və osiloskopda kortəbii (neytron mənbəyi olmadıqda) impulsları müşahidə etmək mümkün oldu. Bu impulsların sayı az idi (1 saatda 6) və buna görə də bu fenomeni adi tipli kameralarla müşahidə etmək mümkün deyildi ...
Biz bunu düşünürük müşahidə etdiyimiz təsir uranın spontan parçalanması nəticəsində yaranan fraqmentlərə aid edilməlidir ...

Spontan parçalanma, nəticələrimizin qiymətləndirilməsindən əldə edilən yarı ömrü olan həyəcanlanmamış U izotoplarından birinə aid edilməlidir:

U 238 – 10 16 ~ 10 17 illər,
U 235 – 10 14 ~ 10 15 illər,
U 234 – 10 12 ~ 10 13 illər.

İzotopun parçalanması 238 U

Spontan nüvə parçalanması

Spontan parçalanan izotopların yarı ömrü Z = 92 - 100

Uran-qrafit qəfəsli ilk təcrübə sistemi 1941-ci ildə E.Ferminin rəhbərliyi ilə qurulmuşdur. Bu, 2,5 m uzunluğunda qabırğası olan, təxminən 7 ton uran oksidi olan, bir-birindən bərabər məsafədə kubun içinə yerləşdirilmiş dəmir qablara bağlanmış qrafit kub idi. RaBe neytron mənbəyi uran-qrafit qəfəsinin dibinə yerləşdirildi. Belə bir sistemdə vurma əmsalı ≈0,7 idi. Uran oksidinin tərkibində 2%-dən 5%-ə qədər çirklər var. Sonrakı səylər daha təmiz materialların əldə edilməsinə yönəldildi və 1942-ci ilin may ayına qədər tərkibində çirkin 1% -dən az olduğu uran oksidi əldə edildi. Parçalanma zəncirvari reaksiyasını təmin etmək üçün çoxlu miqdarda qrafit və uran istifadə etmək lazım idi - bir neçə ton sifarişlə. Çirklər milyonda bir neçə hissədən az olmalı idi. 1942-ci ilin sonunda Fermi tərəfindən Çikaqo Universitetində yığılan reaktor yuxarıdan kəsilmiş natamam sferoid formasına malik idi. Onun tərkibində 40 ton uran və 385 ton qrafit var idi. 1942-ci il dekabrın 2-də axşam saatlarında neytron uducu çubuqlar çıxarıldıqdan sonra reaktorun içərisində zəncirvari nüvə reaksiyasının getdiyi aşkar edildi. Ölçülmüş əmsal 1,0006 idi. Əvvəlcə reaktor 0,5 Vt güc səviyyəsində işləyirdi. Dekabrın 12-də onun gücü 200 vata qədər artırıldı. Sonradan reaktor daha təhlükəsiz yerə köçürüldü və onun gücü bir neçə kVta qədər artırıldı. Bu halda reaktor sutkada 0,002 q uran-235 sərf edirdi.

SSRİ-də ilk nüvə reaktoru

SSRİ-də ilk F-1 tədqiqat nüvə reaktoru üçün bina 1946-cı ilin iyununda hazır idi.
Bütün lazımi təcrübələr aparıldıqdan sonra reaktorun idarəetmə və mühafizə sistemi hazırlanmış, reaktorun ölçüləri müəyyən edilmiş, reaktor modelləri ilə bütün lazımi təcrübələr aparılmış, bir neçə model üzrə neytron sıxlığı müəyyən edilmiş, qrafit blokları alınmışdır. (sözdə nüvə saflığı) və (neytron-fiziki yoxlamalardan sonra) uran blokları, 1946-cı ilin noyabrında F-1 reaktorunun tikintisinə başladı.
Reaktorun ümumi radiusu 3,8 m idi.Onun üçün 400 ton qrafit və 45 ton uran tələb olunurdu. Reaktor qat-qat yığılıb və 25 dekabr 1946-cı il saat 15-də sonuncu, 62-ci qat yığılıb. Fövqəladə hallar deyilən çubuqlar çıxarıldıqdan sonra idarəetmə çubuğu qaldırıldı, neytron sıxlığı hesablanmağa başladı və 25 dekabr 1946-cı ildə saat 18:00-da SSRİ-də ilk reaktor canlandı və işə başladı. Bu, alimlərin - nüvə reaktorunun yaradıcılarının və hər şeyin maraqlı qələbəsi idi. sovet xalqı. Bir il yarım sonra, 1948-ci il iyunun 10-da kanallarında su olan sənaye reaktoru kritik vəziyyətə gəldi və tezliklə yeni növ nüvə yanacağının - plutoniumun sənaye istehsalına başladı.

Məqalənin məzmunu

NÜVƏ BÖLÜNMƏSİ, atom nüvəsinin neytronlarla bombardman edildikdə iki və ya daha çox parçaya bölündüyü nüvə reaksiyası. Parçaların ümumi kütləsi adətən ilkin nüvənin və bombardman edən neytronun kütlələrinin cəmindən az olur. "İtkin kütlə" m enerjiyə çevrilir E Eynşteynin düsturuna görə E = mc 2, harada c işıq sürətidir. İşıq sürəti çox yüksək olduğundan (299,792,458 m/s) kiçik bir kütlə böyük miqdarda enerjiyə uyğundur. Bu enerji elektrik enerjisinə çevrilə bilər.

Nüvə parçalanması zamanı ayrılan enerji parçalanma parçaları yavaşladıqda istiliyə çevrilir. İstiliyin buraxılma sürəti vahid vaxtda nüvələrin parçalanma sayından asılıdır. Daxil olmadıqda böyük həcm qısa müddətdə çox sayda nüvənin parçalanması baş verir, sonra reaksiya partlayış xarakteri daşıyır. Bu əməliyyat prinsipidir atom bombası. Digər tərəfdən, nisbətən az sayda nüvənin böyük həcmdə daha uzun müddət parçalanması, nəticədə istifadə edilə bilən istilik buraxılması olacaqdır. Atom elektrik stansiyaları buna əsaslanır. Atom elektrik stansiyalarında nüvə parçalanması nəticəsində nüvə reaktorlarında ayrılan istilik elektrik generatorlarını döndərən turbinlərə qidalanan buxar istehsal etmək üçün istifadə olunur.

Parçalanma proseslərinin praktiki istifadəsi üçün uran və plutonium ən uyğundur. Onların izotopları (müxtəlif kütlə nömrələri olan müəyyən bir elementin atomları) var ki, onlar neytronları udduqda, hətta çox aşağı enerjilərdə də parçalanırlar.

Parçalanma enerjisindən praktiki istifadənin açarı bəzi elementlərin parçalanma prosesində neytronlar buraxması idi. Nüvə parçalanması zamanı bir neytron udulsa da, bu itki parçalanma zamanı yeni neytronların istehsalı ilə tamamlanır. Əgər parçalanmanın baş verdiyi cihaz kifayət qədər böyük (“kritik”) kütləyə malikdirsə, o zaman yeni neytronlar hesabına “zəncirvari reaksiya” davam etdirilə bilər. Parçalanmaya səbəb ola biləcək neytronların sayını tənzimləməklə zəncirvari reaksiya idarə oluna bilər. Birdən böyükdürsə, bölünmə intensivliyi artır, birdən azdırsa, azalır.

TARİXİ ARAYIŞ

Nüvə parçalanmasının kəşf tarixi A. Bekkerelin (1852-1908) əsərindən qaynaqlanır. 1896-cı ildə müxtəlif materialların fosforessensiyasını tədqiq edərək, o, aşkar etdi ki, tərkibində uran olan minerallar, mineral ilə boşqab arasında qeyri-şəffaf bərk maddə yerləşdirilsə belə, öz-özünə şüalanma yayır və bu, fotoqrafiya lövhəsinin qaralmasına səbəb olur. Müxtəlif eksperimentçilər müəyyən ediblər ki, bu şüalanma alfa hissəcikləri (helium nüvələri), beta hissəcikləri (elektronlar) və qamma şüalarından (sərt elektromaqnit şüalanma) ibarətdir.

İnsan tərəfindən süni şəkildə induksiya edilən nüvələrin ilk transformasiyası 1919-cu ildə azotu uran alfa hissəcikləri ilə şüalandıraraq azotu oksigenə çevirən E.Ruterford tərəfindən həyata keçirilmişdir. Bu reaksiya enerjinin udulması ilə müşayiət olundu, çünki məhsullarının kütləsi - oksigen və hidrogen - reaksiyaya daxil olan hissəciklərin - azot və alfa hissəciklərinin kütləsini üstələyir. Nüvə enerjisinin buraxılmasına ilk dəfə 1932-ci ildə J. Cockcroft və E. Walton nail olub, onlar litiyumu protonlarla bombalayıblar. Bu reaksiyada reaksiyaya girən nüvələrin kütləsi məhsulların kütləsindən bir qədər böyük idi, nəticədə enerji ayrıldı.

1932-ci ildə J. Chadwick neytronu kəşf etdi - kütləsi təxminən hidrogen atomunun nüvəsinin kütləsinə bərabər olan neytral hissəcik. Dünyanın fizikləri bu hissəciyin xassələrini öyrənməyə başladılar. Güman edilirdi ki, elektrik yükü olmayan və müsbət yüklü nüvə tərəfindən dəf edilməyən bir neytron nüvə reaksiyalarına səbəb ola bilər. Daha son nəticələr bu ehtimalı təsdiqlədi. Romada E.Fermi və onun əməkdaşları dövri sistemin demək olar ki, bütün elementlərini neytron şüalanmasına məruz qoymuş və yeni izotopların əmələ gəlməsi ilə nüvə reaksiyalarını müşahidə etmişlər. Yeni izotopların əmələ gəlməsinin sübutu qamma və beta şüalanma şəklində "süni" radioaktivlik idi.

Nüvə parçalanması ehtimalının ilk əlamətləri.

Fermi bu gün məlum olan bir çox neytron reaksiyalarının kəşfi ilə tanınır. Xüsusilə, uranı (atom nömrəsi 92 olan elementi) neytronlarla bombalayaraq, atom nömrəsi 93 (neptunium) olan elementi əldə etməyə çalışıb. Eyni zamanda, təklif olunan reaksiyada neytron tutulması nəticəsində buraxılan elektronları qeyd etdi.

238 U + 1 n ® 239 Np + b–,

burada 238 U uran-238 izotopu, 1 n neytron, 239 Np neptunium və b- - elektron. Bununla belə, nəticələr qarışıq idi. Qeydə alınmış radioaktivliyin uran izotoplarına və ya urandan əvvəl dövri sistemdə yerləşən digər elementlərə aid olması ehtimalını istisna etmək üçün kimyəvi analiz radioaktiv elementlər.

Təhlillərin nəticələri göstərdi ki, naməlum elementlər 93, 94, 95 və 96 seriya nömrələrinə uyğun gəlir.Ona görə də Fermi belə nəticəyə gəlib ki, o, transuran elementləri alıb. Lakin Almaniyada O.Han və F.Ştrassman hərtərəfli kimyəvi analiz apararaq, uranın neytronlarla şüalanması nəticəsində yaranan elementlər arasında radioaktiv bariumun olduğunu müəyyən ediblər. Bu, yəqin ki, uran nüvələrinin bir hissəsinin iki böyük fraqmentə bölünməsi demək idi.

Bölmənin təsdiqlənməsi.

Bundan sonra Kolumbiya Universitetindən Fermi, J. Dunning və J. Pegram nüvə parçalanmasının həqiqətən baş verdiyini göstərən təcrübələr apardılar. Uranın neytronlarla parçalanması mütənasib sayğaclar, bulud kamerası və parçalanma fraqmentlərinin yığılması üsulları ilə təsdiq edilmişdir. Birinci üsul göstərdi ki, neytron mənbəyi uran nümunəsinə yaxınlaşdıqda yüksək enerjili impulslar buraxılır. Bulud kamerasında neytronlarla bombardman edilən uran nüvəsinin iki hissəyə bölündüyü görüldü. Sonuncu üsul, nəzəriyyə ilə proqnozlaşdırıldığı kimi, fraqmentlərin radioaktiv olduğunu müəyyən etməyə imkan verdi. Bütün bunlar birlikdə alındıqda parçalanmanın həqiqətən baş verdiyini inandırıcı şəkildə sübut etdi və parçalanma zamanı ayrılan enerjini inamla mühakimə etməyə imkan verdi.

Neytronların sayının sabit nüvələrdəki protonların sayına icazə verilən nisbəti nüvənin ölçüsünün azalması ilə azaldığından, fraqmentlərdə neytronların payı ilkin uran nüvəsindəkindən az olmalıdır. Beləliklə, parçalanma prosesinin neytronların emissiyası ilə müşayiət olunduğunu düşünmək üçün bütün əsaslar var idi. Tezliklə bunu F.Coliot-Küri və onun əməkdaşları eksperimental olaraq təsdiq etdilər: parçalanma prosesində buraxılan neytronların sayı udulmuş neytronların sayından çox idi. Məlum oldu ki, bir udulmuş neytron üçün təxminən iki yarım yeni neytron var. Zəncirvari reaksiyanın mümkünlüyü və fövqəladə güclü enerji mənbəyinin yaradılması və ondan hərbi məqsədlər üçün istifadə perspektivləri dərhal üzə çıxdı. Bundan sonra bir sıra ölkələrdə (xüsusilə Almaniya və ABŞ-da) dərin məxfilik şəraitində atom bombasının yaradılması üzərində iş başladı.

İkinci Dünya Müharibəsi zamanı inkişaflar.

1940-1945-ci illərdə inkişaf istiqaməti hərbi mülahizələrlə müəyyən edildi. 1941-ci ildə az miqdarda plutonium alınmış və uran və plutoniumun bir sıra nüvə parametrləri müəyyən edilmişdir. ABŞ-da bunun üçün zəruri olan ən mühüm istehsal və tədqiqat müəssisələri 13 avqust 1942-ci ildə “Uran Layihəsi”nin təhvil verildiyi “Manhetten Hərbi Mühəndislik Dairəsinin” yurisdiksiyasında idi. Kolumbiya Universitetində (Nyu-York) E.Fermi və V.Zinnin başçılıq etdiyi bir qrup işçi uran dioksidi və qrafit bloklarından ibarət qəfəsdə - atom "qazan"ında neytronların çoxalmasının tədqiq edildiyi ilk təcrübələri apardılar. 1942-ci ilin yanvarında bu iş Çikaqo Universitetinə köçürüldü, burada 1942-ci ilin iyulunda öz-özünə davam edən zəncirvari reaksiyanın mümkünlüyünü göstərən nəticələr əldə edildi. Əvvəlcə reaktor 0,5 Vt gücdə işləyirdi, lakin 10 gündən sonra güc 200 Vt-a qədər artırıldı. Böyük miqdarda nüvə enerjisi əldə etmək imkanı ilk dəfə 1945-ci il iyulun 16-da Alamogordo (Nyu Meksiko) poliqonunda ilk atom bombasının partladılması zamanı nümayiş etdirildi.

NÜVƏ REAKTORLARI

Nüvə reaktoru nüvə parçalanmasının idarə olunan özünü təmin edən zəncirvari reaksiyasını həyata keçirmək mümkün olan bir qurğudur. Reaktorlar istifadə olunan yanacağa görə (parçalanan və xam izotoplar), moderatorun növünə, yanacaq elementlərinin növünə və soyuducu suyunun növünə görə təsnif edilə bilər.

parçalanan izotoplar.

Üç parçalanan izotop var - uran-235, plutonium-239 və uran-233. Uran-235 izotopların ayrılması nəticəsində əldə edilir; plutonium-239 - uran-238-in plutoniuma çevrildiyi reaktorlarda, 238 U ® 239 U ® 239 Np ® 239 Pu; uran-233 - torium-232-nin urana çevrildiyi reaktorlarda. Enerji reaktoru üçün nüvə yanacağı onun nüvə və nəzərə alınmaqla seçilir kimyəvi xassələri, həmçinin xərc.

Aşağıdakı cədvəl parçalanan izotopların əsas parametrlərini göstərir. Ümumi kəsik bir neytron və verilmiş nüvə arasında hər hansı bir növ qarşılıqlı təsir ehtimalını xarakterizə edir. Parçalanma kəsiyi nüvənin bir neytron tərəfindən parçalanması ehtimalını xarakterizə edir. Udulmuş neytron üçün enerji məhsuldarlığı nüvələrin hansı hissəsinin parçalanma prosesində iştirak etməməsindən asılıdır. Bir parçalanma hadisəsində buraxılan neytronların sayı zəncirvari reaksiyanın saxlanması baxımından vacibdir. Hər udulmuş neytron üçün yeni neytronların sayı vacibdir, çünki parçalanma intensivliyini xarakterizə edir. Parçalanma baş verdikdən sonra buraxılan gecikmiş neytronların bir hissəsi materialda saxlanılan enerji ilə əlaqədardır.

BÖLƏNƏN İZOTOPLARIN XÜSUSİYYƏTLƏRİ

BÖLƏNƏN İZOTOPLARIN XÜSUSİYYƏTLƏRİ
İzotop	Uran-235		Uran-233		Plutonium-239
Neytron enerjisi	1 MeV	0,025 eV	1 MeV	0,025 eV	1 MeV	0,025 eV
Tam bölmə	6,6±0,1	695±10	6,2±0,3	600±10	7,3±0,2	1005±5
Bölmə kəsiyi	1,25±0,05	581 ± 6	1,85±0,10	526±4	1,8±0,1	751±10
Parçalanmada iştirak etməyən nüvələrin hissəsi	0,077 ± 0,002	0,174 ± 0,01	0,057 ± 0,003	0,098 ± 0,004	0,08 ± 0,1	0,37 ± 0,03
Bir parçalanma hadisəsində buraxılan neytronların sayı	2,6±0,1	2,43 ± 0,03	2,65±0,1	2.50±0.03	3,03±0,1	2,84±0,06
Udulmuş neytron başına düşən neytronların sayı	2,41±0,1	2,07 ± 0,02	2.51±0.1	2,28 ± 0,02		2,07±0,04
Gecikmiş neytronların payı, %	(0,64±0,03)	(0,65±0,02)	(0,26±0,02)	(0,26±0,01)	(0,21±0,01)	(0,22±0,01)
Parçalanma enerjisi, MeV
Bütün bölmələr anbarlarda verilir (10 -28 m 2).

Cədvəl məlumatları göstərir ki, hər bir parçalanan izotopun özünəməxsus üstünlükləri var. Məsələn, istilik neytronları üçün (0,025 eV enerji ilə) ən böyük kəsiyi olan izotop vəziyyətində neytron moderatorundan istifadə edərkən kritik kütlə əldə etmək üçün daha az yanacaq tələb olunur. Çünki ən böyük rəqəm udulmuş neytron başına neytronlar plutonium sürətli reaktorda (1 MeV) baş verir, yetişdirmə rejimində sürətli reaktorda plutoniumdan və ya termal reaktorda uran-233-dən termal reaktorda uran-235-dən istifadə etmək daha yaxşıdır. Uran-235, gecikmiş neytronların daha böyük nisbətinə malik olduğu üçün idarəetmə asanlığı baxımından daha üstündür.

Xam izotoplar.

İki xam izotop var: torium-232 və uran-238, onlardan parçalanan izotoplar uran-233 və plutonium-239 alınır. Xam izotoplardan istifadə texnologiyası zənginləşdirmə ehtiyacı kimi müxtəlif amillərdən asılıdır. Uran filizində 0,7% uran-235 var, torium filizində isə parçalanan izotop yoxdur. Buna görə də toriuma zənginləşdirilmiş parçalanan izotop əlavə edilməlidir. Əhəmiyyət həmçinin udulmuş neytron başına yeni neytronların sayına malikdir. Bu amili nəzərə alaraq, istilik neytronları (enerjisi 0,025 eV-ə qədər azaldılmış) vəziyyətində uran-233-ə üstünlük vermək lazımdır, çünki belə şəraitdə. daha çox nömrə emissiya olunan neytronlar və buna görə də çevrilmə faktoru - bir "xərclənmiş" parçalanan nüvəyə düşən yeni parçalanan nüvələrin sayı.

Gecikdiricilər.

Moderator parçalanma prosesində buraxılan neytronların enerjisini təxminən 1 MeV-dən təxminən 0,025 eV-lik istilik enerjilərinə qədər azaltmağa xidmət edir. Moderasiya əsasən bölünməyən atomların nüvələri tərəfindən elastik səpilmə nəticəsində baş verdiyindən, neytronun onlara maksimum enerji ötürə bilməsi üçün moderator atomların kütləsi mümkün qədər kiçik olmalıdır. Bundan əlavə, moderator atomları kiçik (səpələnmə kəsiyi ilə müqayisədə) tutma kəsiyinə malik olmalıdır, çünki neytron istilik enerjisinə qədər yavaşlamadan əvvəl moderator atomları ilə dəfələrlə toqquşmalıdır.

Ən yaxşı moderator hidrogendir, çünki onun kütləsi demək olar ki, neytronun kütləsinə bərabərdir və buna görə də neytron hidrogenlə toqquşduqda ən çox enerji itirir. Ancaq adi (yüngül) hidrogen neytronları çox güclü şəkildə udur və buna görə deyterium (ağır hidrogen) və ağır su, bir qədər böyük kütlələrinə baxmayaraq, neytronları daha az udurlar, çünki daha uyğun moderatorlar olur. Berilyum yaxşı moderator hesab edilə bilər. Karbon o qədər kiçik neytron udma kəsiyinə malikdir ki, o, neytronları effektiv şəkildə mülayimləşdirir, baxmayaraq ki, hidrogendən daha çox toqquşmaların yavaşlamasını tələb edir.

Orta N Hidrogen, deyteri, berilyum və karbondan istifadə edərək bir neytronu 1 MeV-dən 0,025 eV-ə qədər yavaşlatmaq üçün tələb olunan elastik toqquşmalar müvafiq olaraq təxminən 18, 27, 36 və 135-dir. Bu dəyərlərin təxmini təbiəti, kimyəvi enerjinin olması səbəbindən 0,3 eV-dən aşağı enerjilərdə toqquşma moderatorundakı bağların çətin ki elastik ola bilməsi ilə əlaqədardır. Aşağı enerjilərdə atom şəbəkəsi enerjini neytronlara ötürə və ya toqquşma zamanı effektiv kütləni dəyişə bilər və bununla da yavaşlama prosesini pozur.

İstilik daşıyıcıları.

Nüvə reaktorlarında istifadə olunan soyuducu su, ağır su, maye natrium, maye natrium-kalium (NaK), helium, karbon dioksid və terfenil kimi üzvi mayelərdir. Bu maddələr yaxşı istilik daşıyıcılarıdır və aşağı neytron udma kəsiklərinə malikdirlər.

Su əla moderator və soyuducudur, lakin neytronları çox güclü udur və 336 ° C iş temperaturunda çox yüksək buxar təzyiqinə (14 MPa) malikdir. Ən yaxşı tanınan moderator ağır sudur. Onun xüsusiyyətləri adi suyun xüsusiyyətlərinə yaxındır və neytron udma en kəsiyi daha kiçikdir. Natrium əla soyuducudur, lakin neytron moderatoru kimi təsirli deyil. Buna görə də, parçalanma zamanı daha çox neytronların buraxıldığı sürətli neytron reaktorlarında istifadə olunur. Düzdür, natriumun bir sıra çatışmazlıqları var: o, radioaktivliyə səbəb olur, aşağı istilik tutumuna malikdir, kimyəvi cəhətdən aktivdir və otaq temperaturunda bərkiyir. Natrium və kalium ərintisi xassələrinə görə natriuma bənzəyir, lakin otaq temperaturunda maye qalır. Helium əla soyuducudur, lakin aşağı xüsusi istilik tutumuna malikdir. Karbon qazı yaxşı soyuducudur və qrafitlə idarə olunan reaktorlarda geniş istifadə olunur. Terfenilin su üzərində üstünlüyü ondan ibarətdir ki, iş temperaturunda aşağı buxar təzyiqinə malikdir, lakin reaktorlar üçün xarakterik olan yüksək temperatur və radiasiya axını altında parçalanır və polimerləşir.

İstilik yaradan elementlər.

Yanacaq elementi (FE) hermetik örtüklü yanacaq nüvəsidir. Üzlük parçalanma məhsullarının sızmasının və yanacağın soyuducu ilə qarşılıqlı təsirinin qarşısını alır. Qabıq materialı neytronları zəif udmalı və məqbul mexaniki, hidravlik və istilik keçirici xüsusiyyətlərə malik olmalıdır. Yanacaq elementləri adətən alüminium, sirkonium və ya paslanmayan polad borularda sinterlənmiş uran oksidinin qranullarıdır; sirkonium, molibden və alüminium ilə zirkonium və ya alüminium ilə örtülmüş uran ərintilərinin qranulları (alüminium ərintisi olduqda); keçirməyən qrafitlə örtülmüş dispers uran karbidli qrafit tabletləri.

Bütün bu yanacaq elementləri istifadə olunur, lakin təzyiqli su reaktorları üçün paslanmayan polad borularda uran oksidi qranullarına ən çox üstünlük verilir. Uran dioksidi su ilə reaksiya vermir, yüksək radiasiya müqavimətinə malikdir və yüksək ərimə nöqtəsi ilə xarakterizə olunur.

Qrafit yanacaq elementləri yüksək temperaturda qazla soyudulan reaktorlar üçün çox uyğun görünür, lakin onların ciddi çatışmazlığı var - qazlı parçalanma məhsulları qrafitdəki diffuziya və ya qüsurlar səbəbindən onların örtüyünə nüfuz edə bilər.

Üzvi soyuducu maddələr sirkonium yanacaq çubuqları ilə uyğun gəlmir və buna görə də alüminium ərintilərinin istifadəsini tələb edir. Üzvi soyuducuları olan reaktorların perspektivləri alüminium ərintilərinin və ya toz metallurgiya məhsullarının soyuducuya istilik ötürülməsini artıran qanadların istifadəsi üçün lazım olan gücə (işləmə temperaturunda) və istilik keçiriciliyinə malik olub-olmamasından asılıdır. İstilik keçiriciliyinə görə yanacaq və üzvi soyuducu arasında istilik ötürülməsi kiçik olduğundan, istilik ötürülməsini artırmaq üçün səth qaynamasından istifadə etmək məsləhətdir. Yeni problemlər səthin qaynaması ilə əlaqəli olacaq, lakin üzvi istilik ötürmə mayelərinin istifadəsi faydalı olarsa, onlar həll edilməlidir.

REAKTORLARIN NÖVLƏRİ

Nəzəri cəhətdən 100-dən çoxu mümkündür fərqli növlər yanacaq, moderator və soyuducu ilə fərqlənən reaktorlar. Ən adi reaktorlar təzyiq və ya qaynar su altında soyuducu kimi sudan istifadə edirlər.

Təzyiqli su reaktoru.

Belə reaktorlarda su moderator və soyuducu kimi xidmət edir. Qızdırılan su təzyiq altında istilik dəyişdiricisinə pompalanır, burada istilik ikincil dövrənin suyuna ötürülür, burada turbin fırlanan buxar yaranır.

Qaynayan reaktor.

Belə reaktorda su bilavasitə reaktorun nüvəsində qaynayır və yaranan buxar turbinə daxil olur. Əksər qaynar su reaktorları da sudan moderator kimi istifadə edir, lakin bəzən qrafit moderatordan istifadə olunur.

Maye metal soyutma ilə reaktor.

Belə bir reaktorda borular vasitəsilə dövr edən maye metal reaktorda parçalanma zamanı ayrılan istiliyi ötürmək üçün istifadə olunur. Bu tip demək olar ki, bütün reaktorlar soyuducu kimi natriumdan istifadə edirlər. Birincil dövrə borularının digər tərəfində yaranan buxar adi turbinə verilir. Maye metal soyudulmuş reaktorda nisbətən yüksək enerjili neytronlardan (sürətli neytron reaktoru) və ya qrafit və ya berillium oksidində moderasiya edilmiş neytronlardan istifadə edilə bilər. Yetişdirici reaktorlar kimi, maye metal ilə soyudulmuş sürətli neytron reaktorlarına daha çox üstünlük verilir, çünki bu vəziyyətdə moderasiya ilə əlaqəli neytron itkiləri yoxdur.

qazla soyudulmuş reaktor.

Belə bir reaktorda parçalanma prosesi zamanı ayrılan istilik qaz - karbon qazı və ya helium vasitəsilə buxar generatoruna ötürülür. Neytron moderatoru adətən qrafitdir. Qazla soyudulmuş reaktor maye soyudulmuş reaktordan daha yüksək temperaturda işləyə bilər və buna görə də sənaye istilik sistemləri və yüksək səmərəli elektrik stansiyaları üçün uyğundur. Kiçik qazla soyudulmuş reaktorlar istismarda artan təhlükəsizlik, xüsusən də reaktorun ərimə riskinin olmaması ilə xarakterizə olunur.

homojen reaktorlar.

Homojen reaktorların nüvəsində uranın parçalanan izotopu olan homojen maye istifadə olunur. Maye adətən ərimiş uran birləşməsidir. O, kritik kütlədə parçalanma zəncirvari reaksiyasının baş verdiyi böyük sferik təzyiqli gəmiyə vurulur. Sonra maye buxar generatoruna verilir. Homojen reaktorlar dizayn və texnoloji çətinliklərə görə populyarlıq qazanmamışdır.

REAKTİVLİK VƏ NƏZARƏT

Nüvə reaktorunda özünü təmin edən zəncirvari reaksiyanın mümkünlüyü reaktordan nə qədər neytron sızmasından asılıdır. Parçalanma zamanı yaranan neytronlar udulma nəticəsində yox olur. Bundan əlavə, neytron sızması, bir qazın digərindən yayılmasına bənzər maddə vasitəsilə diffuziya səbəbindən mümkündür.

Nüvə reaktorunu idarə etmək üçün neytronların çoxalma əmsalını idarə etməyi bacarmaq lazımdır k, bir nəsildəki neytronların sayının əvvəlki nəsildəki neytronların sayına nisbəti kimi müəyyən edilir. At k= 1 (kritik reaktor) sabit intensivliyə malik stasionar zəncirvari reaksiya var. At k> 1 (superkritik reaktor), prosesin intensivliyi artır və at k r = 1 – (1/ k) reaktivlik adlanır.)

Gecikmiş neytronlar fenomeni ilə əlaqədar olaraq, neytronların "doğulma" vaxtı 0,001 s-dən 0,1 s-ə qədər artır. Bu xarakterik reaksiya müddəti onu mexaniki ötürücülərin - neytronları (B, Cd, Hf, In, Eu, Gd və s.) udan materialdan hazırlanmış idarəetmə çubuqlarının köməyi ilə idarə etməyə imkan verir. Nəzarət vaxtı sabiti 0,1 s və ya daha çox olmalıdır. Təhlükəsizliyi təmin etmək üçün stasionar zəncirvari reaksiya saxlamaq üçün hər nəsildə gecikmiş neytronların lazım olduğu belə bir reaktor iş rejimi seçilir.

Müəyyən bir güc səviyyəsini təmin etmək üçün idarəetmə çubuqları və neytron reflektorları istifadə olunur, lakin reaktorun düzgün hesablanması ilə idarəetmə tapşırığı çox sadələşdirilə bilər. Məsələn, reaktor elə qurulubsa ki, güc və ya temperatur artdıqca reaktivlik azalsın, o zaman daha dayanıqlı olacaq. Məsələn, gecikmə kifayət deyilsə, reaktordakı su temperaturun artması səbəbindən genişlənir, yəni. moderatorun sıxlığı azalır. Nəticədə, uran-238-də neytronların udulması artır, çünki onların effektiv şəkildə yavaşlamağa vaxtı yoxdur. Bəzi reaktorlarda suyun sıxlığının azalması səbəbindən reaktordan neytronların sızmasını artırmaq üçün amil istifadə olunur. Reaktoru sabitləşdirməyin başqa bir yolu uran-238 kimi "rezonanslı neytron uducunun" qızdırılmasıdır ki, bu da daha sonra neytronları daha güclü udur.

Təhlükəsizlik sistemləri.

Reaktorun təhlükəsizliyi gücün kəskin artması halında onun bağlanması üçün bu və ya digər mexanizmlə təmin edilir. Bu, fiziki prosesin mexanizmi və ya idarəetmə və mühafizə sisteminin işləməsi və ya hər ikisi ola bilər. Su ilə soyudulan reaktorların layihələndirilməsi zamanı reaktora soyuq suyun daxil olması, soyuducu axınının sürətinin azalması və işə salınma zamanı çox yüksək reaktivlik ilə bağlı fövqəladə hallar nəzərdə tutulur. Reaksiya intensivliyi temperaturun azalması ilə, soyuq suyun reaktora kəskin axını ilə artdığından reaktivlik və güc artır. Qoruma sistemi adətən soyuq suyun daxil olmasının qarşısını almaq üçün avtomatik kilid təmin edir. Soğutucu axınının azalması ilə, gücü artmasa da, reaktor həddindən artıq istiləşir. Belə hallarda avtomatik dayandırma lazımdır. Bundan əlavə, soyuducu nasosların ölçüləri reaktoru bağlamaq üçün lazım olan soyuducu ilə təmin edilməlidir. Çox yüksək reaktivliyə malik reaktor işə salındıqda fövqəladə vəziyyət yarana bilər. Güc səviyyəsinin aşağı olması səbəbindən reaktorun temperaturun qorunmasının çox gec olana qədər işləməsi üçün kifayət qədər qızmağa vaxtı yoxdur. Belə hallarda yeganə etibarlı tədbir reaktorun ehtiyatla işə salınmasıdır.

Aşağıdakı qaydaya əməl etsəniz, bu fövqəladə halların qarşısını almaq olduqca sadədir: sistemin reaktivliyini artıra biləcək bütün hərəkətlər diqqətlə və yavaş-yavaş aparılmalıdır. Reaktorun təhlükəsizliyi məsələsində ən vacib şey, reaktorun nüvəsində parçalanma reaksiyası dayandırıldıqdan sonra onun uzunmüddətli soyudulmasına mütləq ehtiyacdır. Fakt budur ki, yanacaq patronlarında qalan radioaktiv parçalanma məhsulları istilik yayır. Tam güc rejimində buraxılan istilikdən çox azdır, lakin lazımi soyutma olmadıqda yanacaq elementlərini əritmək kifayətdir. Soyuducu suyun verilməsində qısamüddətli fasilə nüvənin əhəmiyyətli dərəcədə zədələnməsinə və Three Mile Island (ABŞ) reaktorunun qəzasına səbəb oldu. Reaktorun nüvəsinin məhv edilməsi belə bir qəza zamanı minimum zərərdir. Daha da pisi, təhlükəli radioaktiv izotopların sızması varsa. Sənaye reaktorlarının əksəriyyəti hermetik şəkildə bağlanmış təhlükəsizlik qabıqları ilə təchiz edilmişdir ki, bu da qəza zamanı izotopların ətraf mühitə buraxılmasının qarşısını almalıdır.

Sonda qeyd edirik ki, reaktorun məhv olma ehtimalı böyük ölçüdə onun sxemindən və dizaynından asılıdır. Reaktorlar elə qurula bilər ki, soyuducu mayenin axınının azaldılması böyük problemlərə səbəb olmasın. Bunlar qaz soyudulmuş reaktorların müxtəlif növləridir.

>> uranın parçalanması

§ 107 URAN NÜVƏLƏRİNİN BÖLÜNMƏSİ

Yalnız bəzi ağır elementlərin nüvələri hissələrə bölünə bilər. Nüvələrin parçalanması zamanı iki və ya üç neytron və -şüaları buraxılır. Eyni zamanda çoxlu enerji ayrılır.

Uranın parçalanmasının kəşfi. Uran nüvələrinin parçalanmasını 1938-ci ildə alman alimləri O.Han və F. Strassmann. Müəyyən etdilər ki, uranın neytronlarla bombalanması zamanı dövri sistemin orta hissəsinin elementləri yaranır: barium, kripton və s. Lakin bu faktın düzgün şərhi məhz neytronu tutan uran nüvəsinin parçalanması kimi verilmişdir. 1939-cu ilin əvvəli. ingilis fiziki O.Friş avstriyalı fizik L.Meytnerlə birlikdə.

Neytronun tutulması nüvənin sabitliyini pozur. Nüvə həyəcanlanır və qeyri-sabit olur, bu da onun fraqmentlərə bölünməsinə səbəb olur. Nüvə parçalanması ona görə mümkündür ki, ağır nüvənin istirahət kütləsi parçalanma zamanı yaranan fraqmentlərin qalan kütlələrinin cəmindən çoxdur. Buna görə də, parçalanma ilə müşayiət olunan istirahət kütləsinin azalmasına bərabər enerji buraxılması var.

Ağır nüvələrin parçalanma ehtimalını xüsusi bağlanma enerjisinin A kütlə sayından asılılığının qrafikindən istifadə etməklə də izah etmək olar (bax. Şəkil 13.11). Dövri sistemdə sonuncu yerləri tutan elementlərin atomlarının nüvələrinin xüsusi bağlanma enerjisi (A 200) dövri sistemin ortasında yerləşən elementlərin nüvələrindəki xüsusi bağlanma enerjisindən (A 100) təxminən 1 MeV azdır. . Buna görə də dövri sistemin orta hissəsində ağır nüvələrin elementlərin nüvələrinə parçalanması prosesi enerji baxımından əlverişlidir. Parçalanmadan sonra sistem minimal daxili enerjiyə malik bir vəziyyətə keçir. Axı nüvənin bağlanma enerjisi nə qədər çox olarsa, nüvənin əmələ gəlməsində bir o qədər çox enerji ayrılmalıdır və deməli, bir o qədər azdır. daxili enerji yeni yaradılmış sistem.

Nüvə parçalanması zamanı bir nuklonun bağlanma enerjisi 1 MeV artır və ayrılan ümumi enerji böyük olmalıdır - təxminən 200 MeV. Heç bir nüvə reaksiyası (parçalanma ilə əlaqəli deyil) bu qədər böyük enerji buraxmır.

Uran nüvəsinin parçalanması zamanı ayrılan enerjinin birbaşa ölçülməsi yuxarıdakı mülahizələri təsdiqlədi və 200 MeV qiyməti verdi. Üstəlik, bu enerjinin böyük hissəsi (168 MeV) fraqmentlərin kinetik enerjisinə düşür. Şəkil 13.13-də siz bulud kamerasında parçalanan uran fraqmentlərinin izlərini görürsünüz.

Nüvə parçalanması zamanı ayrılan enerji nüvə mənşəli deyil, elektrostatikdir. Parçaların böyük kinetik enerjisi onların Coulomb itələməsi səbəbindən yaranır.

nüvənin parçalanma mexanizmi. bölünmə prosesi atom nüvəsi nüvənin düşmə modeli əsasında izah etmək olar. Bu modelə görə nuklon dəstəsi yüklü mayenin damcısına bənzəyir (şək. 13.14, a). Nuklonlar arasındakı nüvə qüvvələri, maye molekulları arasında hərəkət edən qüvvələr kimi qısa məsafəlidir. Nüvəni parçalamağa meylli olan protonlar arasında güclü elektrostatik itələmə qüvvələri ilə yanaşı, daha böyük nüvə cazibə qüvvələri də mövcuddur. Bu qüvvələr nüvənin parçalanmasının qarşısını alır.

Uran-235 nüvəsi sferikdir. Əlavə bir neytron udulduqdan sonra həyəcanlanır və uzunsov bir forma əldə edərək deformasiyaya başlayır (şək. 13.14, b). Uzatılmış nüvənin yarıları arasında itələyici qüvvələr istmusda hərəkət edən cəlbedici qüvvələr üzərində üstünlük təşkil etməyə başlayana qədər nüvə dartılacaqdır (şək. 13.14, c). Bundan sonra, iki hissəyə parçalanır (şəkil 13.14, d).

Coulomb itələyici qüvvələrinin təsiri altında bu fraqmentlər işıq sürətinin 1/30-a bərabər bir sürətlə uçurlar.

Parçalanma zamanı neytronların emissiyası. Nüvə parçalanmasının əsas faktı parçalanma zamanı iki və ya üç neytronun buraxılmasıdır. Məhz bunun sayəsində nüvədaxili enerjidən praktiki istifadə mümkün oldu.

Sərbəst neytronların niyə buraxıldığını aşağıdakı mülahizələrdən anlamaq olar. Məlumdur ki, sabit nüvələrdəki neytronların sayının protonların sayına nisbəti atom sayının artması ilə artır. Buna görə də parçalanma nəticəsində yaranan fraqmentlərdə neytronların nisbi sayı dövri cədvəlin ortasında yerləşən atomların nüvələri üçün icazə veriləndən çox olur. Nəticədə parçalanma prosesində bir neçə neytron ayrılır. Onların enerjisi fərqli dəyərlərə malikdir - bir neçə milyon elektron voltdan çox kiçik, sıfıra yaxın.

Parçalanma adətən kütlələri təxminən 1,5 dəfə fərqlənən parçalara çevrilir. Bu fraqmentlər yüksək dərəcədə radioaktivdir, çünki onların tərkibində artıq miqdarda neytron var. Ardıcıl parçalanmalar nəticəsində nəhayət sabit izotoplar əldə edilir.

Sonda qeyd edirik ki, uran nüvələrinin kortəbii parçalanması da var. 1940-cı ildə sovet fizikləri G. N. Flerov və K. A. Petrzhak tərəfindən kəşf edilmişdir. Spontan parçalanma üçün yarımparçalanma müddəti 10 16 ildir. Bu, uranın parçalanmasının yarı ömründən iki milyon dəfə uzundur.

Nüvə parçalanma reaksiyası enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur.

Dərsin məzmunu dərsin xülasəsi dəstək çərçivə dərs təqdimatı sürətləndirici üsullar interaktiv texnologiyalar Təcrübə edin tapşırıq və məşğələlər özünü yoxlama seminarları, təlimlər, keyslər, kvestlər ev tapşırığının müzakirəsi suallar tələbələrin ritorik sualları İllüstrasiyalar audio, video kliplər və multimedia fotoşəkillər, şəkillər qrafikası, cədvəllər, sxemlər yumor, lətifələr, zarafatlar, komiks məsəllər, kəlamlar, krossvordlar, sitatlar Əlavələr referatlar məqalələr, maraqlanan fırıldaqçılar üçün çiplər dərsliklər əsas və əlavə terminlər lüğəti Dərsliklərin və dərslərin təkmilləşdirilməsidərslikdəki səhvlərin düzəldilməsi dərslikdəki fraqmentin yenilənməsi dərsdə innovasiya elementləri köhnəlmiş biliklərin yeniləri ilə əvəz edilməsi Yalnız müəllimlər üçün mükəmməl dərslər təqvim planı müzakirə proqramının illik metodik tövsiyələri İnteqrasiya edilmiş Dərslər

Nüvə parçalanması zamanı enerjinin ayrılması. Digər nüvə reaksiyalarında olduğu kimi, parçalanma zamanı ayrılan enerji qarşılıqlı təsir göstərən hissəciklərin və son məhsulların kütlələri fərqinə bərabərdir. Urandakı bir nuklonun bağlanma enerjisi və fraqmentlərdə bir nuklonun bağlanma enerjisi olduğundan, uranın parçalanması zamanı enerji ayrılmalıdır.

Beləliklə, nüvənin parçalanması zamanı nəhəng enerji ayrılır, onun böyük hissəsi parçalanma fraqmentlərinin kinetik enerjisi şəklində buraxılır.

Parçalanma məhsullarının kütləvi paylanması. Uran nüvəsi əksər hallarda asimmetrik şəkildə bölünür. İki nüvə parçası müvafiq olaraq fərqli sürətlərə və fərqli kütlələrə malikdir.

Parçalar kütlələrinə görə iki qrupa bölünür; biri kriptona yaxın, digəri ksenona yaxındır.Fraqmentlərin kütlələri orta hesabla bir-biri ilə əlaqəlidir, çünki Enerji və impulsun saxlanması qanunlarından belə qənaətə gəlmək olar ki, parçaların kinetik enerjiləri onların kütlələrinə tərs mütənasib olmalıdır. :

Parçalanma məhsulunun gəlir əyrisi nöqtədən keçən şaquli düz xəttə nisbətən simmetrikdir.Maksimanın əhəmiyyətli eni parçalanma yollarının müxtəlifliyini göstərir.

düyü. 82. Uranın parçalanması məhsullarının kütləvi yayılması

Sadalanan xüsusiyyətlər əsasən termal neytronların təsiri altında parçalanmaya aiddir; enerjisi bir neçə və ya daha çox olan neytronların təsiri altında parçalanma halında nüvə kütləsi daha simmetrik olan iki parçaya parçalanır.

Parçalanma məhsullarının xüsusiyyətləri. Bir uran atomunun parçalanması zamanı çoxlu qabıq elektronları tökülür və parçalanma parçaları təxminən -qat ionlaşmış müsbət ionlardır, bu da maddədən keçərkən atomları güclü şəkildə ionlaşdırır. Buna görə də, fraqmentlərin havadakı yolları kiçikdir və 2 sm-ə yaxındır.

Parçalanma zamanı yaranan fraqmentlərin radioaktiv, neytron buraxmağa meylli olması lazım olduğunu müəyyən etmək asandır. Həqiqətən, sabit nüvələr üçün neytronların və protonların sayının nisbəti A-dan asılı olaraq aşağıdakı kimi dəyişir:

(skan bax)

Parçalanma nəticəsində yaranan nüvələr cədvəlin ortasında yerləşir və buna görə də onların sabitliyi üçün qəbul ediləndən daha çox neytron ehtiva edir. Onlar həm parçalanmaqla, həm də birbaşa neytron buraxmaqla artıq neytronlardan azad ola bilərlər.

gecikmiş neytronlar. Birində seçimlər parçalanma radioaktiv brom əmələ gətirir. Əncirdə. 83 onun çürüməsinin diaqramını göstərir, sonunda sabit izotoplar var

Bu zəncirin maraqlı xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, kripton ya -parçalanma nəticəsində, ya da bir neytronun birbaşa emissiyası nəticəsində həyəcanlı vəziyyətdə əmələ gəlmişdirsə, artıq neytrondan azad ola bilər. Bu neytronlar parçalanmadan 56 saniyə sonra görünür (həyat müddəti həyəcanlı vəziyyətə keçidlə nisbidir, baxmayaraq ki, özü neytronları demək olar ki, dərhal buraxır.

düyü. 83. Uranın parçalanması zamanı həyəcanlı vəziyyətdə əmələ gələn radioaktiv bromun parçalanma sxemi.

Onlara gecikmiş neytronlar deyilir. Vaxt keçdikcə gecikmiş neytronların intensivliyi adi radioaktiv parçalanmada olduğu kimi eksponent olaraq azalır.

Bu neytronların enerjisi nüvənin həyəcan enerjisinə bərabərdir. Parçalanma zamanı buraxılan bütün neytronların yalnız 0,75%-ni təşkil etmələrinə baxmayaraq, gecikmiş neytronlar zəncirvari reaksiyanın həyata keçirilməsində mühüm rol oynayır.

Tez neytronlar. Neytronların 99%-dən çoxu çox qısa müddət ərzində sərbəst buraxılır; onlara operativ neytronlar deyilir.

Parçalanma prosesini öyrənərkən əsas sual yaranır, bir parçalanma hadisəsində neçə neytron əmələ gəlir; bu sual vacibdir, çünki onların sayı orta hesabla çox olarsa, sonrakı nüvələri bölmək üçün istifadə edilə bilər, yəni zəncirvari reaksiya yaratmaq mümkün olur. 1939-1940-cı illərdə bu məsələnin həlli üzərində. dünyanın demək olar ki, bütün əsas nüvə laboratoriyalarında çalışmışdır.

Məlumdur ki, ağır nüvələrin praktiki məqsədlər üçün istifadə olunan parçalanma enerjisi ilkin nüvələrin parçalarının kinetik enerjisidir. Amma bu enerjinin mənşəyi nədir, yəni. fraqmentlərin kinetik enerjisinə hansı enerji çevrilir?

Bu məsələ ilə bağlı rəsmi fikirlər son dərəcə uyğunsuzdur. Deməli, Muxin yazır ki, ağır nüvənin parçalanması zamanı ayrılan böyük enerji ilkin nüvə və fraqmentlərdəki kütlə qüsurlarının fərqi ilə bağlıdır - və bu məntiqə əsaslanaraq o, nüvənin parçalanması zamanı enerji məhsuldarlığının təxmini hesabını alır. uran nüvəsi: "200 MeV. Lakin sonra o yazır ki, onların Kulon itələmə enerjisi fraqmentlərin kinetik enerjisinə çevrilir - fraqmentlər bir-birinə yaxın olduqda eyni »200 MeV-dir. Bu təxminlərin hər ikisinin eksperimental dəyərə yaxınlığı, əlbəttə ki, təsir edicidir, lakin sual aktualdır: kütləvi qüsurlardakı fərq və ya Kulon itələmə enerjisi hələ də parçaların kinetik enerjisinə çevrilirmi? Bizə nə danışdığınıza artıq qərar verirsiniz - ağsaqqal haqqında saat ya da Kiyevdəki əmi haqqında!

Nəzəriyyəçilər bu çıxılmaz dilemmanı özləri yaratmışlar: məntiqlərinə görə, onlar, şübhəsiz ki, həm kütləvi qüsurlardakı fərqi, həm də Kulon itələməsini tələb edirlər. İstər birindən, istərsə də digərindən imtina edin və nüvə fizikasında ənənəvi ilkin fərziyyələrin dəyərsizliyi tamamilə aydın olur. Məsələn, niyə kütləvi qüsurların fərqindən danışırlar? Sonra, ağır nüvələrin parçalanması fenomeninin mümkünlüyünü bir şəkildə izah etmək üçün. Onlar bizi inandırmağa çalışırlar ki, ağır nüvələrin parçalanması enerji baxımından əlverişli olduğu üçün baş verir. Möcüzələr nədir? Ağır nüvənin parçalanması zamanı nüvə bağlarının bir hissəsi məhv olur - və nüvə bağlarının enerjiləri MeV ilə hesablanır! Nüvədəki nuklonlar atom elektronlarından daha güclü olan bağlı sıralardır. Təcrübə bizə öyrədir ki, sistem məhz enerji gəlirliliyi sahəsində sabitdir - və onun dağılması enerji baxımından sərfəli olsaydı, dərhal dağılacaqdı. Ancaq təbiətdə uran filizlərinin yataqları var! Uran nüvə parçalanmasının hansı “enerji gəlirliliyindən” danışmaq olar?

Ağır nüvənin parçalanmasının faydalı olması fərziyyəsinin cəfəngiyyatı çox təəccüblü olmasın deyə, nəzəriyyəçilər qırmızı siyənəkə girişdilər: onlar bu "üstünlük" haqqında ona aid edilə bilən orta bağlama enerjisi baxımından danışırlar. nuklon başına. Həqiqətən, atom nömrəsinin artması ilə nüvədəki kütləvi qüsurun ölçüsü də artır, lakin nüvədəki nuklonların sayı daha sürətli artır - artıq neytronlar hesabına. Buna görə də, ağır nüvələr üçün hər bir nuklon üçün yenidən hesablanan ümumi bağlanma enerjisi atom sayının artması ilə azalır. Görünür, paylaşmaq həqiqətən ağır nüvələr üçün faydalıdır? Təəssüf ki, bu məntiq nüvə əlaqələrinin əhatə etdiyi ənənəvi ideyalara əsaslanır hamısı nüvədəki nuklonlar. Bu fərziyyə ilə nuklon başına orta bağlama enerjisi E 1 nüvə bağlayıcı enerji bölməsinin D hissəsidir E nuklonların sayına görə:

E 1=D E/A, D E=(Zm p +( A-Z)m n)c 2 -(M at - Zme)c 2 , (4.13.1)

harada Z- atom nömrəsi, yəni. protonların sayı A- nuklonların sayı, m p , m n və mən müvafiq olaraq proton, neytron və elektronun kütlələridir, M at atomun kütləsidir. Bununla belə, nüvə haqqında ənənəvi fikirlərin qeyri-adekvatlığını artıq yuxarıda göstərmişik ( 4.11 ). Və əgər təklif olunan modelin məntiqinə görə ( 4.12 ), bir nuklon üçün bağlanma enerjisini hesablayarkən, nüvədə müvəqqəti olaraq nüvə bağları ilə örtülməyən nuklonları nəzərə almayın, onda (4.13.1)-dən fərqli bir düstur alacağıq. Əgər bağlı nuklonların cari sayının 2 olduğunu fərz etsək Z (4.12 ) və onların hər biri əlaqə vaxtının yalnız yarısı bağlanır ( 4.12 ), onda bir nuklon üçün orta bağlanma enerjisi üçün düstur alırıq

E 1*=D E/Z , (4.13.2)

(4.13.1)-dən yalnız məxrəcə görə fərqlənir. Hamarlanmış Xüsusiyyətlər E 1 (Z) və E 1 * (Z) üzərində verilir Şəkil 4.13. Adi cədvəldən fərqli olaraq E 1 (Z), bir çox dərsliklərdə yerləşdirilmiş qrafik E 1 * (Z) təəccüblü xüsusiyyətə malikdir: ağır nüvələr üçün, müstəqillik nuklonların sayına görə bir nuklon üçün bağlanma enerjisi. Beləliklə, bizim modelimizdən ( 4.12 ) belə çıxır ki, sağlam düşüncəyə uyğun olaraq ağır nüvələrin parçalanmasının hər hansı “enerji gəlirliliyindən” söhbət gedə bilməz. Yəni fraqmentlərin kinetik enerjisi ilkin nüvənin və fraqmentlərin kütlə qüsurlarının fərqinə görə ola bilməz.

Şəkil 4.13

Eyni sağlam düşüncəyə uyğun olaraq, onların Kulon itələmə enerjisi parçaların kinetik enerjisinə çevrilə bilməz: nəzəri arqumentlər kimi verdik ( 4.7 , 4.12 ) və eksperimental sübut ( 4.12 ) nüvəni təşkil edən hissəciklər üçün Kulon itələməsinin olmaması.

Bəs ağır nüvənin fraqmentlərinin kinetik enerjisinin mənşəyi nədir? Əvvəlcə suala cavab verməyə çalışaq: nə üçün nüvə zəncirvari reaksiyasında nüvə parçalanması əvvəlki parçalanma zamanı buraxılan neytronlar tərəfindən effektiv şəkildə yaranır - üstəlik, termal neytronlar, yəni. nüvə miqyasında əhəmiyyətsiz olan enerjilərə malikdir. Termal neytronların ağır nüvələri parçalamaq qabiliyyətinə malik olması ilə, "artıq" - hazırda - ağır nüvələrdəki neytronların sərbəst olması ilə bağlı qənaətimizlə barışmaq çətin görünür ( 4.12 ). Ağır nüvə sözün əsl mənasında termal neytronlarla doludur, lakin heç çürümür - baxmayaraq ki, onun dərhal parçalanması əvvəlki parçalanmada buraxılan tək termal neytronun ona dəyməsinə səbəb olur.

Güman etmək məntiqlidir ki, ağır nüvələrdə müvəqqəti sərbəst istilik neytronları və ağır nüvələrin parçalanması zamanı buraxılan termal neytronlar hələ də bir-birindən fərqlənir. Hər ikisinin nüvə fasilələri olmadığı üçün, onların fərqlənə biləcəyi sərbəstlik dərəcəsi neytronda daxili birləşməni təmin edən bir prosesə malik olmalıdır - onu təşkil edən cütlərin tsiklik çevrilməsi ( 4.10 ). Və burada gördüyümüz yeganə azadlıq dərəcəsi imkandır zəifləmə bu daxili əlaqə "kütləvi qazanc üzərində" ( 4.10 ), neytronda tsiklik çevrilmələrin tezliyinin azalması ilə əlaqədar - müvafiq g-kvantların emissiyası ilə. Neytronları belə zəifləmiş vəziyyətə gətirmək - məsələn, ağır nüvələrin parçalanması zamanı, enerjinin bir formadan digərinə həddindən artıq çevrilməsi zamanı - bizə qeyri-adi bir şey görünmür. Neytronun zəifləməsi, görünür, neytron yaradan proqramın anormal işləməsi ilə əlaqədardır. fiziki dünya- və eyni zamanda neytronun proton və elektrona parçalanması daha asandır. Belə görünür ki, nüvə reaktorlarından buraxılan neytronlar üçün ölçülən orta ömür müddəti 17 dəqiqə zəifləmiş neytronlar üçün xarakterikdir. Zəiflənməmiş neytron, fikrimizcə, onu birləşdirən alqoritm işlədiyi müddətcə yaşaya bilər ( 4.10 ), yəni qeyri-müəyyən müddətə.

Zəifləmiş neytron ağır nüvəni necə məhv edir? Zəifləmiş neytronlarla müqayisədə zəifləmiş neytronlar üçün nuklon pulsasiyalarının kəsilmə müddəti artır. Nüvəyə daxil olan belə bir neytron, bəzi protonla əlaqəli olması üçün nüvə fasilələri "açılacaq"sa, o zaman üçlü bağların keçidinin yuxarıda təsvir edilən sinxronizmi. n 0 -səh + -n 0 (4.12 ) qeyri-mümkün olacaq. Nəticədə, müvafiq a-kompleksdəki bağların sinxronizmi pozulacaq ki, bu da a-kompleksləri optimal şəkildə dəyişdirən və nüvənin dinamik quruluşunu təmin edən bağ kommutasiyasının ardıcıl uğursuzluqlarına səbəb olacaqdır ( 4.12 ). Obrazlı desək, nüvədən nüvə bağlarının güclə qırılması ilə deyil, onların keçid sinxronluğunun pozulması nəticəsində yaranan çat keçəcək. Qeyd edək ki, təsvir olunan ssenari üçün əsas məqam zəifləmiş neytronda nüvə bağının “içərişdirilməsi”dir – və bu “içərişin” baş verməsi üçün neytron kifayət qədər kiçik kinetik enerjiyə malik olmalıdır. Kinetik enerjisi bir neçə yüz keV olan neytronların nə üçün yalnız ağır nüvəni həyəcanlandırdığını, eV-in yalnız bir neçə yüzdə biri enerjili termal neytronların isə onu effektiv şəkildə parçalaya biləcəyini belə izah edirik.

Biz nə görürük? Nüvə iki hissəyə bölündükdə, bu nüvə bağları "təsadüfən" parçalanır, bu da normal keçid rejimində ( 4.12 ), bu iki fraqmenti orijinal nüvədə birləşdirdi. Anormal bir vəziyyət yaranır ki, bəzi nuklonların öz enerjiləri nüvə bağlarının enerjisi ilə azalır, lakin bu bağlar artıq mövcud deyil. Bu gözlənilməzlik, avtonom enerji çevrilmələri prinsipinin məntiqinə görə ( 4.4 ), vəziyyət dərhal aşağıdakı kimi düzəldilir: nuklonların öz enerjiləri olduğu kimi qalır və pozulmuş rabitələrin əvvəlki enerjiləri nuklonların kinetik enerjisinə çevrilir - və nəticədə, kinetik enerjiyə çevrilir. fraqmentlər. Beləliklə, ağır nüvənin parçalanma enerjisi ilkin nüvənin və fraqmentlərin kütlə qüsurları arasındakı fərqlə deyil, parçaların Kulon itələmə enerjisi ilə deyil. Parçaların kinetik enerjisi bu fraqmentləri ilkin nüvədə saxlayan nüvə bağlarının əvvəlki enerjisidir. Bu nəticə, nüvənin parçalanmasına səbəb olan təsirin gücündən asılı olmayaraq, parçaların kinetik enerjisinin sabitliyinin təəccüblü və az məlum olan faktı ilə təsdiqlənir. Beləliklə, uran nüvələrinin parçalanması 450 MeV enerjili protonlar tərəfindən başlandıqda, parçaların kinetik enerjisi 163 ± 8 MeV idi, yəni. parçalanma istilik neytronları tərəfindən başladıldıqda, enerjiləri eV-nin yüzdə birində!

Təklif olunan modelə əsasən, fraqmentlərə 18 və 28 a-kompleksi daxil olan ən çox ehtimal olunan varianta, 92 U 235 ® 36 Kr 94 + 56 Ba 139-a görə uran nüvəsinin parçalanma enerjisinin təxmini qiymətləndirilməsini aparaq. . Bu 18 və 28 a-komplekslərin orijinal nüvədə hər birinin orta enerjisi 20 MeV olan 8-10 dəyişdirilə bilən rabitə ilə bağlandığını fərz etsək (bax. Şəkil 4.13), onda fraqmentlərin enerjisi 160–200 MeV olmalıdır, yəni. dəyəri faktiki dəyərə yaxındır.