Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
В- ВА ВВ ВГ ВД ВЕ ВЗ ВИ ВЛ ВН ВО ВП ВР ВС ВТ ВУ ВХ ВЫ

Возбуждение - ядро

 
Возбуждение ядер осуществляется сообщением им энергии извне. Если эта энергия достаточно велика, то можно перевести нуклон из его уровня в структуре ядра на уровень, лежащий за пределами объема ядра. Так, например, при поглощении ядром гамма-фотонов большой энергии наблюдается выбрасывание из ядра протона, нейтрона или альфа-частицы.
Возбуждение ядер возможно в результате не только а -, но и р-распада. Испускаемые при радиоактивном распаде у-лучи имеют энергию кванта hv, как правило, не ниже 0 1 Мэв и представляют собой коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны А.
Возбуждение ядра, создаваемое кулоновским взаимодействием с налетающей частицей, снимается путем испускания у-кванта или путем конверсии электронов.
Возбуждение ядра, у которого в основном состоянии VIA ниже критического значения, может привести к делению этого ядра. Действительно, энергия возбуждения, сообщенная ядру при захвате частицы, обусловливает движение ядерной материи, аналогичное движению жидкости под действием поверхностного натяжения. Вследствие деформации ядро подобно жидкой капле может разделиться, вероятнее всего, на два осколка. Бор и Уилер теоретически вычислили значение ( 22М) [ ] ред, при превышении которого ядро делится, если вещество испытывает очень небольшую деформацию.
Возбуждение ядер возможно в результате не только а -, но и [ 1-распада.
Возбуждение ядра может уменьшиться при передаче части энергии непосредственно электронным оболочкам атома. В этом случае электроны могут покинуть свои орбиты и такая перегруппировка, помимо всего прочего, приводит к испусканию рентгеновского излучения.
Возбуждение ядер гипоталамуса обусловлено как поступлением к ним нервных влияний от таламуса и других отделов головного мозга, так и избирательной чувствительностью некоторых клеток гипоталамуса к физико-химическим воздействиям. В гипоталамусе имеются осморецепторы - клетки, высокочувствительные к изменениям осмотического давления внутренней среды, и терморецепторы, чувствительные к изменению температуры крови.
Для возбуждения ядра необходимо сообщить ему достаточное количество энергии ( энергии возбуждения), что можно сделать путем обстрела ядра, например а-частицами или протонами.
Энергия возбуждения ядра может передаваться не только фотону, но и одному из атомных электронов. Уносящие энергию электроны покидают атомную оболочку.
Энергия возбуждения ядер является величиной огромной по сравнению с kT, и поэтому все уровни, кроме основного, не принимаются во внимание.
Энергия возбуждения ядра в результате реакции ( п, у) практически равна энергии связи захваченного нейтрона и, следовательно, в большинстве случаев составляет 6 - 8 Мзв. При распаде возбужденного уровня обычно испускается сложный спектр у-излучения, энергетический интервал которого заключен между 0 01 - 10 Мэв. Сложность получающихся спектров предопределяет необходимость применения детекторов высокого разрешения.
Энергия возбуждения ядер, возникающая при захвате теплового нейтрона, или энергия связи нейтронов, дана в столбце В.
При энергиях возбуждения ядра, меньших, чем энергия активации деления, деформация ядра-капли не доходит до критической, ядро не делится и возвращается в основное энергетическое состояние, испустив у - фотон.
Найти энергию возбуждения ядра 207РЬ, возникающего при захвате ядром 206РЬ нейтрона с пренебрежимо малой кинетической энергией.
Найти энергию возбуждения ядра Н2, которую оно приобретает в результате захвата у-кванта с энергией Ъ - со. Предполагается, что ядро Н2 первоначально покоилось.

Если энергия возбуждения ядра окажется меньшей, чем энергия активации, то деформация возбужденного ядра-капли не дойдет до критической, ядро не разделится и вернется в основное состояние, испустив у-квант.
Потенциальная энергия V ядра как функция параметра Р, характеризующего его деформацию в процессе деления. Внизу - схематическое изображение эволюции формы ядра в процессе деления.| Распределение оскол-ков по массе для деления I35U n в зависимости от энергии нейтронов gn ( a МэВ. N - процентное содержание ядер - осколков с данным А ( выход массы. Когда энергия возбуждения ядра невелика, квантовые оболочечные эффекты приводят к осцилляциям потенц.
Определить энергию возбуждения ядра тория-232 при захвате им нейтрона.
При энергиях возбуждения ядра меньших, чем энергия активации деления, деформация ядра-капли не доходит до критической, ядро не делится и возвращается в основное энергетическое состояние, испустив у-фотон.
Почти любой метод возбуждения ядер может быть использован для деления урана и тория. Один из методов заключается в освещении этих ядер фотонами большой энергии. Гексли, Шупп, Стефенс и Уэлс ( 1941) первые получили такое деление с помощью у-лучей. Фотоны с энергией 6 3 MeV были получены при бомбардировке флюорита CaF2 протонами большой энергии.
Вопрос о характере возбуждения ядра связан с большими трудностями, которые происходят как от нашего незнания специфических ядерных сил, так и от сложности решения соответствующей квантовомеханической задачи, если бы даже силы были известны.
С ростом энергии возбуждения ядра деление симметризуется.
Кроме указанных механизмов возбуждения ядер, которые приводят к делению, возможен процесс деления ядер без каких-либо видимых внешних воздействий на ядро. Такой процесс называется спонтанным делением. Вероятность спонтанного деления несоизмеримо меньше вероятности распада тех же ядер, находящихся в возбужденном состоянии.
Вопрос о характере возбуждения ядра связан с большими трудностями, которые происходят как от нашего незнания специфических ядерных сил, так и от сложности решения соответствующей квантовомеханической задачи, если бы даже силы были известны.
Кроме указанных механизмов возбуждения ядер, которые приводят к делению, возможен процесс деления ядер без каких-либо видимых внешних воздействий иа ядро. Такой процесс называется спонтанным делением. Вероятность спонтанного деления несоизмеримо меньше вероятности распада тех же ядер, находящихся в возбужденном состоянии.
Шкала электромагнитных излучений. Гамма-излучение возникает при возбуждении ядер и при взаимодействиях элементарных частиц.
Как уже указывалось, возбуждение ядра налетающей ядерной частицей, обладающей достаточно малой энергией, осуществляется только путем электромагнитного взаимодействия ядра и частицы.
Мэв, находим энергии возбуждения EBmft ядра В: 2 13, 4 45 и 5 02 Мэв.

Положение резко меняется при возбуждении ядра. ДС At / ( At / - величина барьера, рис. 236) приближается к единице.
В противном случае приходится допустить возбуждение ядра без захвата а-частицы, часть энергии которой при столкновении может пойти на возбуждение внутриядерного уровня.
Найдя взаимодействие из анализа спектра возбуждений ядер с замкнутой оболочкой, следует остальные процессы рассчитывать с этим же взаимодействием. Мае, известный под названием гигантского резонанса.
Схема распада радиоактивного брома, образованного в возбужденном состоянии при делении урана. Энергия этих нейтронов равна энергии Возбуждения ядра. Хотя они составляют лишь 0 75 % от всех нейтронов, вылетающих при делении, в осуществлении цепной реакции запаздывающие нейтроны играют важную роль.
Последнее обусловлено в данном случае возбуждением ядра кулоновским полем пролетающего протона.
Для объяснения / - распада рассматривают возбуждение ядра, затрагивающее только часть нуклонов вблизи его поверхности; это колебания формы ядра в осн. Если в процессе таких колебаний ядро достигает грушевидной формы, то могут образоваться фрагмент и остаточное ядро, удерживаемое век-рое время, как и при ot - распаде. Время жизни ядра относительно / - распада определяется вероятностью W распадной конфигурации п прозрачностью барьера. W убывает с ростом амплитуды колебаний, то для деформиров. Действительно, ядра Ra имеют квадрупольную деформацию ( эллипсоид) tt октунольную ( грушевиднаяформа), к-рые приближают оса. Проницаемость барьера определяется его высотой, массой фрагментов и гл.
Коллективный характер взаимодействия нуклонов в процессе возбуждения ядра определяет характер распределения его уровней, которые чрезвычайно быстро сгущаются с ростом энергии возбуждения. Чем выше энергия возбуждения ядра, тем больше возможностей появляется для получения данного сложного движения из простейших движений.
Существование дискретного спектра уровней при энергии возбуждения ядра, превышающей энергию присоединения нуклона, является необычным результатом. Например, в атомной физике аналогичной области энергий возбуждения ( выше энергии ионизации) соответствует непрерывный энергетический спектр.
Величина Хе растет с уменьшением энергии возбуждения ядра и с увеличением мультипольности гамма-излучения.
Капельный аспект обобщенной модели проявляется при больших возбуждениях ядра ( сильных деформациях и сильных искажениях самосогласованного поля), когда теряется индивидуализация состояний отдельных нуклонов. При очень высоких возбужденных состояниях из ядра могут испаряться отдельные нуклоны ( стр.
При неупругом рассеянии часть энергии тратится на возбуждение ядра. Из возбужденного состояния ядро через непродолжительное время переходит в основное состояние, испуская у-квант. Энергия, теряемая нейтроном при одном неупругом столкновении, не может быть меньшей, чем энергия первого возбужденного состояния ядра, которая, как правило, не меньше сотен килоэлектронвольт, а для легких ядер достигает миллионов электронвольт. При энергиях нейтронов меньших, чем энергия возбуждения, неупругое рассеяние становится невозможным.
Из табл. 31 видно, что энергия возбуждения ядер во всем диапазоне изменения заряда Z примерно одинакова и равна W - 20 Мэв.
Оболочечная и обобщенная модели ядра хорошо объясняют спектры возбуждения ядер, позволяют вычислить положение уровней энергии ядра и описать все известные свойства основных и возбужденных состояний вплоть до 3 - 5 Мэв.
Зависимость мощности Y-излучения Л продуктов деления 235U от времени. Пунктиром проведена кривая 2Г - 12.| Зависимость полной Р - активности Ар продуктов деления 235U от времени. Кривая получена усреднением экспериментальных и теоретических данных, собранных в работе.
Процесс деления ядер становится возможным, если энергия возбуждения ядра U превышает пороговую энергию возбуждения составного ядра ( порог деления) UA При делении ядер под действием - у-квантов величина порога совпадает с минимальной ( пороговой) энергией Е кванта ещ-е способного вызвать реакцию деления. В случае деления ядер под действием нейтронов Е п UА - Вп, поэтому значения Е п могут быть и отрицательными.
Зависимость мощности у-излучения А продуктов деления 235U от времени. Пунктиром проведена кривая 2t - - 1 2.| Зависимость полной р-активности Лр продуктов деления 235U от времени. Кривая получена усреднением экспериментальных и теоретических данных, собранных в работе. Процесс деления ядер становится возможным, если энергия возбуждения ядра U превышает пороговую энергию возбуждения составного ядра ( порог деления) UА При делении ядер под действием Y KBaHTOB величина порога совпадает с минимальной ( пороговой) энергией Е у квзнта, еще способного вызвать реакцию деления. В случае деления ядер под действием нейтронов Е п UА - Вп, поэтому значения Е п могут быть н отрицательными.
Сравнить результаты экспериментов Брауна и Вильсона [23] по возбуждению ядер тормозным излучением и моноэнергетическими электронами и показать, что введенная там величина / exp ( Z E) приблизительно равна 8я / 3 при больших энергиях, если для описания обоих процессов используется спектральное распределение Вейцзеккера - Вильямса, а сечение реакции фоторасщепления имеет резонансную форму.
Наибольшее значение имеет деление ядер нейтронами, где энергия возбуждения ядра при захвате нейтрона складывается из энергии связи нейтрона и его кинетич.
Схрматичоское изображение гигантских рряонансоп кап колебаний ядра в гидродинамической модели. я - . 00. б - . 1.| Гигантские резонанеы в модели оболочек. & р - энергия Ферми. N - главное квантовое число. fco - разность энергий между соседними оболочками. Они располагаются, как правило, в непрерывном спектре возбуждений ядра и имеют ширины порядка неск.
При изучении ядерных реакций было выдвинуто предположение о возможности возбуждения ядер путем дальнодействующих электрических взаимодействий с налетающей ядерной частицей. Если энергия налетающей частицы не слишком велика, возбуждение проходит без сложных ядерных процессов, ибо кулоновское отталкивание мешает налетающей частице проникнуть внутрь ядра.
В последнем случае при рассеянии часть кинетической энергии тратится на возбуждение ядра.
При этом оказывается возможным получать характеристики уровней в области энергии возбуждения ядра ниже энергии связи захватываемой частицы.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11