47. Распределение продуктов деления по массам (оценка по капельной модели и эксперимент). Причины расхождения.
Капельная модель предсказывает деление ядра на два одинаковых фрагмента. На практике, при делении тяжелого ядра тепловыми нейтронами (последние необходимы для создания нужного возбуждения ядра), действительно как правило образуются два осколка, но их массы не равны. Случаи симметричного деления составляют менее 1%. Наиболее вероятно деление на осколки, один из которых примерно в полтора раза тяжелее другого. Наблюдаемая асимметрия деления может быть объяснена влиянием ядерных нейтронных оболочек: тяжелому ядру энергетически выгоднее делиться так, чтобы число нейтронов в осколке было близко к одному из магических чисел (50 или 82)
Кроме того, энергия разлёта осколков на 20 – 25% оказалась меньше предсказанной для симметричного деления
-
энергия разлёта осколков
Ищем
экстремум:
-
деление половинное, но эксперимент даёт
иные данные
Это происходит из-за ядерных оболочек
23. Основное уравнение радиоактивного распада. Связь между постоянной распада и периодом полураспада. Равновесное количество радиоактивного материала.
Радиоактивность – спонтанное изменение нуклонного состава (открыта Беккерелем, получил нобелевскую премию)
,
где N(t) –
количество ядер; N0=N(t)
при t=0;
-
постоянная распада
Распад пополам:
T
1/2
– исходная величина, за которую исходное
вещество распадающегося материала
уменьшится наполовину
55. Типы радиоактивного распада. Примеры.
,
где
Условие нестабильности ядра по отношению к альфа-распаду:
Подавляющее большинство альфа-радиоактивных изотопов (более 200) расположены в периодической системе в области тяжелых ядер (Z > 83). Известно также около 20 альфа-радиоактивных изотопов среди редкоземельных элементов, кроме того, альфа-радиоактивность характерна для ядер, находящихся вблизи границы протонной стабильности. Это обусловлено тем, что альфа-распад связан с кулоновским отталкиванием, которое возрастает по мере увеличения размеров ядер быстрее (как Z2), чем ядерные силы притяжения, которые растут линейно с ростом массового числа A.
Бета-распад – спонтанное превращение
ядра (A,Z) в ядро-изобар
в
результате испускания лептонов (электрон
и антинейтрино, позитрон и нейтрино),
либо поглощения электрона с испусканием
нейтрино (Electron Capture)
–
,
где
-
электронное антинейтрино, которое
уносит энергию
Так будут распадаться ядра, в которых нейтронов больше, чем нужно для электронно-магнитной конфигурации
+
,
где
-
электронное нейтрино
EC
Явление е-захвата – захват ядром электрона из электронной оболочки собственного атома.
Условие нестабильности:
для
β– и EC
для
β+; 2 т.к. испускание позитрона + ядро
вынуждено отдать электрон
63. Энергетические условия устойчивости ядер по отношению к α- и β– -распаду.
Условие нестабильности ядра по отношению к α -распаду
Условие нестабильности ядра по отношению к β– и EC
Условие нестабильности ядра по отношению к β+
для β+; 2 т.к. испускание позитрона + ядро вынуждено отдать электрон
1. (N,Z)-карта нуклидов и её основные области.
46. Распадные процессы в изобарной цепочке. β–-, β+- и ЕС-процессы.
В области лёгких ядер наиболее стабильны ядра с N=Z, однако график отклоняется от линии N/Z=1 на тяжёлых ядрах (т.к.в формуле Бета-Вайцзекера есть
,
что резко уменьшает стабильность
увеличение ядра
увеличение количества
нейтронов (для 238U N/Z~1,5)Для осколков N/Z сохраняется осколки лягут в область жуткой нейтронной избыточности!!! При делении зарядовая плотность сохраняется осколки попадают в «лес» (они перегружены нейтронами)
Ядра стали легче нужна меньшая плотность
Справа в «лесу» Есв нейтрона < 0 сплёвывает избыточные
В «лесу» процессы потери нейтрона (на просеке потеря нейтрона запрещена)
