1. Деление тяжёлых ядер. Энергетический выход реакции и продукты деления. Нейтроны деления. Особенности различных делящихся нуклидов (Крюч. С14).

составное ядро, которое обычно оказывается в возбужденном состоянии. Энергия возбуждения такого ядра равна сумме кинетической энергии нейтрона и энергии его связи . Для ядер с А85

а) распад на два более легких осколка энергетически выгоден;

в) такие ядра теоретически неустойчивы по отношению к процессу деления.

Если энергия возбуждения  , то с энергетической точки зрения вполне возможна реакция деления составного ядра на два осколка.

Для выяснения возможности деления исходных ядер нужно сравнить энергии возбуждения составного ядра с энергетическими барьерами. Минимальная энергия возбуждения составного ядра есть энергия связи присоединившегося к ядру нейтрона. Если энергия связи больше энергетического барьера, то исходное ядро может делиться при поглощении нейтронов с любой энергией. Если же  , то деление возможно, лишь при условии, что кинетическая энергия нейтрона достаточно высока  , чтобы в сумме с энергией связи превзойти барьер.

Нуклиды, кот. делятся нейтронами любых энергий: . такие нуклиды, как могут делиться нейтронами только с достаточно высокой кинетической энергией (пороговые). Порог у 1.2 Мэв,  1.0 Мэв.

причем , в результате которой образуются два осколка деления и с массами, равными соответственно. Без учета энергии возбуждения энергия, деления, освобождающаяся при делении ядра равна . Используя выражение для энергии связи на один нуклон, запишем и =>

Энергия, освобождающаяся при реакции деления любого из вышеперечисленных нуклидов, составляет  200 Мэв и проявляется в основном в виде кинетической энергии осколков деления (85% или 170 Мэв). В дальнейшем, двигаясь в веществе, осколки ионизируют атомы, и их кинетическая энергия превращается в энергию теплового движения частиц среды. Часть освобождающейся при делении энергии переходит в энергию возбуждения осколков деления. Энергия возбуждения каждого осколка значительно больше энергии связи нейтрона, так, что при переходе новых ядер в основные энергетические состояния, сначала испускаются нейтроны, один или два каждым осколком, а затем  - кванты. Эти нейтроны и  - кванты называются мгновенными.

1	Кинетическая энергия осколков деления	165 Мэв
2	Мгновенное -излучение	7.8 Мэв
3	Кинетическая энергия нейтронов деления	5 Мэв
4	-излучение продуктов деления	6 Мэв
5	-излучение продуктов деления	5 Мэв
6	Нейтрино	11 Мэв

Образуются новые активные частицы нейтроны, которые могут произвести новые деления ядер среды. В среднем на одно деление образуется следующее число мгновенных нейтронов

=2.42

=2.48

=2.86

Кроме того, образуется большое количество радиоактивных продуктов деления - отходов ядерной реакции деления. Ниже приведена зависимость выхода продуктов деления нейтронами тепловых энергий от их массового числа А.

Наибольший выход 6 % относится к ядрам с массовыми числами 95 и 139. [72 и 161], Деление ядра на две равные части с. А=117 маловероятно.

Из всего многообразия теоретически возможных комбинаций ядер с массовыми числами, заключенными в интервале от 230 до 250, только пять тяжелых нуклидов являются наиболее важными для ядерной технологии производства энергии. Три из них , и встречаются в природе в заметных количествах, но только ядро может делиться нейтронами любых энергий и использоваться в качестве топлива. Его содержание в природном уране составляет всего 0.714 %. Два других нуклида - пороговые делящиеся нуклиды и на них трудно, если совсем невозможно, организовать цепную самоподдерживающуюся систему. и являются делящимися и вырабатываются из природного сырья и за счет ядерных реакций, отличных от реакции деления.