Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
§ 39. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ ДЕЛЕНИЯМеханизм деления можно с хорошей степенью приближения объяснить при помощи капельной модели ядра. Можно считать, что ядерные силы стремятся сохранить стабильность ядра точно так же, как силы поверхностного натяжения стремятся удержать каплю жидкости в устойчивом состоянии.
Рис. 85. Капельная модель деления ядра Ядро-мишень соединяется с нейтроном, образуя составное ядро, энергия возбуждения которого определяется суммой кинетической энергии и высвобождающейся энергии связи нейтронов. Благодаря наличию избыточной энергии составное ядро будет испытывать сильные колебания. Сначала ядро-капля имеет сферическую форму А рис. 85. В процессе колебаний оно может пройти через фазу В. Если энергия возбуждения недостаточна, чтобы преодолеть силу поверхностного натяжения, то капля вернется к своей первоначальной сферической форме. Однако если ядро получит энергию, достаточную для того, чтобы оно могло принять форму гантели С, то возвращение к первоначальному состоянию станет маловероятным. Исходя из таких представлений, можно получить некоторые количественные характеристики, если использовать приведенную в гл. 1 полуэмпирическую формулу Вайцзеккера, согласно которой полная энергия ядра равна:
Очевидно, что при изменении формы ядра меняются только два члена: член, определяющий энергию поверхностного натяжения
Поскольку при заданном объеме наименьшую поверхность имеет шар, переход ядра из состояния Мерой способности ядер к делению может служить отношение энергии кулоновского отталкивания протонов, стремящегося разорвать каплю, и энергии поверхностного натяжения, противодействующего «растеканию» ядерной капли
Единственной переменной величиной для разных ядер в этом отношении является так называемый параметр деления Построив зависимость потенциальной энергии ядерной капли
Рис. 86. Зависимость потенциальной энергии ядра от среднего расстояния между осколками: а — при Остановимся на физической стороне этой зависимости. Как уже было сказано, изменение потенциальной энергии при деформации ядра происходит лишь за счет изменения суммы энергий электростатического отталкивания и поверхностного натяжения На рис. 86, а за нуль Наличие потенциального барьера делает процесс деления с точки зрения классической физики энергетически невозможным, с точки же зрения квантовой механики только маловероятным. Для того чтобы ядро разделилось сразу, в него должна быть внесена энергия возбуждения, превосходящая некоторое критическое значение Согласно квантовой механике должна существовать также конечная вероятность просачивания осколков сквозь потенциальный барьер без получения ядром дополнительной энергии активации. При этом квантовая проницаемость барьера мала из-за большой массы осколков. Это явление называется спонтанным делением. Мы видели, что для данного изотопа энергия активация зависит от величины отношения Если построить зависимость отношения
Рис. 87. Зависимость отношения Все эти и другие факты потребовали для своего объяснения учета существования в ядрах оболочек, заполненных нуклонами. В последнее время интенсивно развиваются идеи о новой области стабильности ядер, расположенной около дважды магического ядра с атомным номером Надо думать, что уже через несколько лет ученые, работающие над проблемой синтеза новых элементов, займутся поисками этих новых областей стабильности ядер.
|
1 |
Оглавление
|