А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Ядро-крапля

Ядро-крапля і крапля рідини мають загальні фізичні властивості. Ядерні сили, так само як сили молекулярної взаємодії, мають властивість насичення. Це означає, що кожен нуклон взаємодіє тільки з кількома найближчими частинками і не взаємодіє з усіма іншими. Подібно до молекул у звичайній краплі, нуклони, що знаходяться в ядерній краплі, відчувають взаємне притягання і знаходяться в інтенсивному безладному русі. У зв'язку з великою щільністю ядра (близько 1038 частинок /еж3) зіткнення нуклонів в ядрі настільки часті, що незалежний рух окремих нуклонів неможливо, внаслідок чого дана модель ядра називається гідродинамічної. Вважається, що, як і звичайна крапля, ядерна крапля охороняється від розтікання силами поверхневого натягу.

Ядро-крапля (VI.4340) найбільш стійко, якщо сума поверхневої енергії, що стягує краплю (VI.434), і електростатичного енергії відштовхування протонів сферичного ядра-краплі буде найменшою. У зв'язку з величезною щільністю ядерного речовини (VI.416) обсяг ядра-краплі не змінюється, але поверхня її зростає і зростає величина поверхневої енергії ядра. Одночасно відбувається зменшення електростатичного енергії, бо при сферичній формі ядра протони максимально зближені і енергія їх відштовхування найбільша. Умова стійкості ядра-краплі порушується навіть при малих його деформаціях. Ядро - заряджена крапля при захопленні нейтрона приходить в коливання: поперемінно то витягується, то стискається.

Ядро-крапля (VI.4340) найбільш стійко, якщо сума поверхневої енергії, що стягує краплю (VI.4340), і електростатичного енергії відштовхування протонів сферичного ядра-краплі буде найменшою.

При попаданні нейтрона ядро-крапля починає коливатися і в якийсь момент часу приймає витягнуту форму. Діючі між нуклонами ядерні сили, подібно силам зчеплення молекул в рідині, призводять до появі поверхневого натягу. Однак, якщо витягнутість ядра в якийсь момент часу виявляється досить великий, електростатичні сі - ф ли відштовхування однойменних зарядів можуть перевершити сили поверхневого натягу.

Залежність розподілу. | Поверхнева хвиля. рідкої краплі при /4. Нуклон, що влетів в ядро-краплю, порушує сферичну сім - метрию останнього, і в ядрі виникають деформації. Поверхневий натяг виступає в ролі відновлювальної сили.
  Потрібно, однак, ще раз підкреслити, що ядро-краплю потрібно вважати зарядженої і підкоряється законам квантової механіки. Цим ядро істотно відрізняється від краплі рідини.

Ліва частина рівності (1820) являє собою відношення енергії ку-лоновское відштовхування протонів, що прагне розірвати ядро-краплю, до поверхневої енергії, яка прагне протидіяти розтіканню краплі.

Ліва частина нерівності (8210) являє собою відношення енергії Куло-ського відштовхування протонів, що прагне розірвати ядро-краплю, до поверхневої енергії, яка прагне протидіяти розтіканню краплі.

Ліва частина нерівності (1819) являє собою відношення енергії кулонів-ського відштовхування протонів, що прагне розірвати ядро-краплю, до поверхневої енергії, яка прагне протидіяти розтіканню краплі.

Якщо енергія збудження невелика, то поділу ядра не відбувається, і ядро, втративши надлишок енергії шляхом випускання 7-фотона або нейтрона, повернеться до нормального режиму; але якщо вноситься нейтроном енергія велика, то порушену ядро-крапля починає деформуватися, в ньому утворюється перетяжка і в результаті воно ділиться на два осколка, що розлітаються с.

Крапельна модель дозволяє також наочно пояснити дуже важливий процес розподілу важких ядер. Проникнення нуклона в ядро-краплю призводить до виникнення коливань, в результаті яких ядро деформується. Сили кулонівського расталкивания протонів прагнуть посилити деформацію, тоді як сили поверхневого натягу, навпаки, - повернути ядро в початковий стан. Чим більше заряд ядра Z, то більша роль кулонів-ських сил і тим легше ядро ділиться на два осколки.

Модель рідкої краплі передбачає існування колективних рухів нуклонів в ядрі-краплі: поверхневих коливань, коливань щільності в разі стискання речовини і ін. Нехай є рідка крапля-ядро, в рівноважному стані вона має сферичної формою. Радіус сферичного ядра дорівнює R. Припустимо, що ядро-крапля захоплює влетів ззовні нуклон.

Так, подібно короткодействующим ядерним силам, сили взаємодії молекул рідини мають малий радіус дії. Ядерні сили, як і сили, що діють між молекулами рідини, мають властивості насичення. Далі, для краплі рідини характерна постійна щільність її речовини (при заданих зовнішніх умовах - температурі і тиску), яка не залежить від числа частинок, що входять в краплю. як відомо, ядро має приблизно постійну питому енергію зв'язку і постійну щільність, не залежну від числа нуклонів в ядрі. Потрібно, однак, відразу ж помітити, що ядро-краплю потрібно вважати зарядженої і підкоряється законам квантової механіки. Цим ядро істотно відрізняється від краплі рідини.

Енергія активації, яку необхідно повідомити важкого ядра для поділу при значеннях параметра Z2 /A, менших критичного, то, можливо підпорядкована йому нейтроном, захопленим ядром. при цьому утворюється складене ядро з масовим числом, на одиницю більшим, ніж у вихідного ядра. Нейтрон, захоплений ядром, приносить в ядро енергію, що дорівнює сумі своєї енергії зв'язку і кінетичної енергії. Якщо ця енергія перевищує енергію активації поділу, то відбувається поділ ядра. Зауважимо, що якщо енергія активації поділу перевищує енергію зв'язку нейтрона, то розподіл може бути здійснено лише нейтронами, кінетична енергія яких не менше різниці енергії активації і енергії зв'язку нейтрона. Складений ядро-крапля, яка отримала необхідну енергію, зазнає критичну деформацію і ділиться. Як вже зазначалося в § 18.7 ядра урану 92U238 діляться під дією нейтронів з кінетичної енергією не менше 1 МеВ, в той час як ядра урану 92U235 діляться при захопленні самих повільних, теплових нейтронів, причому ефективні поперечним перерізом ділення ядер 921Я36 досягають сотень барк. Пояснення цих відмінностей полягає в наступному. Складений ядро 92U239 що виникло при захопленні нейтрона ядром 92U238 має параметр розподілу Z2IA, рівний 3546 і енергію активації поділу Wa 7 МеВ. Енергія зв'язку нейтрона, захопленого ядром 92U238 становить близько 6 МеВ. Таким чином, розподіл ядер 92U238 може бути викликано нейтронами з кінетичної енергією не менше 1 МеВ. Для складеного ядра 82U236 отриманого при захопленні нейтрона ядром 92U235 параметр розподілу і енергія активації поділу рівні відповідно 35 9 і 6 6 МеВ. Крім того, енергія збудження, повідомляється ядру 92U235 при захопленні нейтрона, становить близько 6 8 МеВ.

Енергія активації, яку необхідно повідомити важкого ядра для поділу при значеннях параметра Z /A, менших критичного, то, можливо підпорядкована йому нейтроном, захопленим ядром. При цьому утворюється складене ядро з масовим числом, на одиницю більшим, ніж у вихідного ядра. Нейтрон, захоплений ядром, приносить в ядро енергію, що дорівнює сумі своєї енергії зв'язку і кінетичної енергії. Якщо ця енергія перевищує енергію активації поділу, то відбувається поділ ядра. Зауважимо, що якщо енергія активації поділу перевищує енергію зв'язку нейтрона, то розподіл може бути здійснено лише нейтронами, кінетична енергія яких не менше різниці енергії активації і енергії зв'язку нейтрона. Складений ядро-крапля, яка отримала необхідну енергію, зазнає критичну деформацію і ділиться.

Енергія активації, яку необхідно повідомити важкого ядра для поділу при значеннях параметра Z /A, менших критичного, то, можливо підпорядкована йому нейтроном, захопленим ядром. При цьому утворюється складене ядро з масовим числом, на одиницю більшим, ніж у вихідного ядра. Нейтрон, захоплений ядром, приносить в ядро енергію, що дорівнює сумі своєї енергії зв'язку і кінетичної енергії. Якщо ця енергія перевищує енергію активації поділу. Зауважимо, що якщо енергія - активації поділу перевищує енергію зв'язку нейтрона, то розподіл може бути здійснено лише нейтронами, кінетична енергія яких не менше різниці енергії активації і енергії зв'язку нейтрона. Складений ядро-крапля, яка отримала необхідну енергію, зазнає критичну деформацію і ділиться.

Першою моделлю ядра була крапельна модель, запропонована Я - І. Френкелем (1936) і розвинена Бором і ін. В основі крапельної моделі ядра лежить аналогія між властивостями ядра і краплею рідини. Так, подібно короткодействующим ядерним силам, сили взаємодії молекул рідини мають малий радіус дії. Ядерні сили, як і сили, що діють між молекулами рідини, мають властивості насичення. Далі, для краплі рідини характерна постійна щільність її речовини (при заданих зовнішніх умовах - температурі і тиску), яка не залежить від числа частинок, що входять в краплю. Як відомо, ядро має приблизно постійну питому енергію зв'язку і постійну щільність, не залежну від числа нахилів в ядрі. Остання властивість нуклонів проявляється в наявності у них орбітальних моментів імпульсу. Потрібно, однак, відразу ж помітити, що ядро-краплю слід вважати заряженнойі підкоряється законам квантової механіки. Цим ядро істотно відрізняється від краплі рідини. З цих закономірностей випливає, що найбільша стійкість повинна спостерігатися таких ядер, які характеризуються однаковою концентрацією нейтронів і протонів. Зростання зі збільшенням А відносини (А - Z) /Z означає зростання концентрації нейтронів в ядерній рідини. За рахунок збільшення кулоновской енергії відштовхування протонів, зростаючої пропорційно Z2 убуває концентрація протонів і відповідно зростає концентрація нейтронів в ядрі-краплі.

Відсутність точних знань про характер ядерних сил тяжіння між нуклонами змусило йти в теоретичних дослідженнях шляхом відшукання таких моделей ядра, які, правильно відображаючи найважливіші його властивості, допускали б можливість кількісного розрахунку характеризують ядро величин. Першою моделлю ядра була крапельна модель, запропонована Я - І. Френкелем (1936) і розвинена Бором і ін. В основі крапельної моделі ядра лежить аналогія між властивостями ядра і краплею рідини. Так, подібно короткодействующим ядерним силам, сили взаємодії молекул рідини мають малий радіус дії. Ядерні сили, як і сили, що діють між молекулами рідини, мають властивості насичення. Далі, для краплі рідини характерна постійна щільність її речовини (при заданих зовнішніх умовах - температурі і тиску), яка не залежить від числа частинок -, що входять в краплю. Як відомо, ядро має приблизно постійну питому енергію зв'язку і постійну щільність, не залежну від числа нуклонів в ядрі. Нарешті, аналогія між ядром і рідкої краплею проявляється в тому, що в обох випадках спостерігається певна рухливість складових краплю молекул і входять в ядро нуклонів. Остання властивість нуклонів проявляється в наявності у них орбітальних моментів імпульсу. Потрібно, однак, відразу ж помітити, що ядро-краплю слід вважати заряженнойі підкоряється законам квантової механіки. Цим ядро істотно відрізняється від краплі рідини. З цих закономірностей випливає, що найбільша стійкість повинна спостерігатися у таких ядер, які характеризуються однаковою концентрацією нейтронів і протонів. Зростання зі збільшенням А відносини (А - Z) /Z означає зростання концентрації нейтронів в ядерній рідини. За рахунок збільшення кулоновской енергії відштовхування протонів, зростаючої пропорційно Z2 убуває концентрація протонів і відповідно зростає концентрація нейтронів в ядрі-краплі.