§ 40. ТИПЫ РЕАКЦИЙ ДЕЛЕНИЯ

Встречающийся в природе уран представляет собой смесь двух изотопов: в количестве 0,7% и U928 —99,3%. Эти изотопы под действием нейтронов ведут себя по-разному. Энергия активации, которая нужна, чтобы разделить ядра, определялась экспериментально и оказалось, что она равна для а для .

Следует отметить что энергия активации сообщается ядру внешним нейтроном, но делиться будет уже не исходное, а составное ядро, внутри которого находится нейтрон, поэтому, строго говоря, энергию активации надо относить к составным ядрам Такая разница в энергиях активации понятна: отношение больше для следовательно, энергия активации него меньше.

Энергия возбуждения определяется не только кинетической энергией нейтронов, но возникает главным образом за счет энергии связи этого нейтрона в ядре, которая освобождается при образовании составного ядра.

Энергия связи нейтрона для составного ядра, определенная экспериментально, равна: для и для Этот результат также понятен, поскольку энергия связи в ядре больше за счет энергии спаривания нуклонов (четное число — и протонов, нейтронов).

У изотопа ядро «забрасывается» за счет энергии связи на более высокий энергетический уровень, чем нужно для деления следовательно, оно будет делиться независимо от кинетической энергии падающего нейтрона. В то же время изотоп не будет делиться, если нейтрон не принесет еще добавочную кинетическую энергию, равную Такие нейтроны относятся к классу быстрых нейтронов. Следовательно, делится тепловыми, только быстрыми нейтронами.

Явление деления наблюдается также у некоторых других элементов: у тория, плутония. ртуть и свинец, например, делятся нейтронами только, если их энергия порядка (малое большая активации).

С точки зрения капельной модели можно получить простое объяснение и возникновению мгновенных нейтронов деления. В шейке гантели (стадия С на рис. 85) нет протонов, так как, отталкиваясь друг от друга, они сосредоточиваются главным образом в удаленных частях системы, поэтому при ее разрыве в процессе деления из нее могут образоваться только нейтроны.

С другой стороны, капельная модель не в состоянии объяснить асимметрию деления ядра — капля должна была бы делиться пополам. Можно предположить, что когда достигнута критическая деформация поверхности ядра, внешние ядерные оболочки начинают разрываться симметрично, тогда как сильно связанная

сердцевина ядра не разрывается и уносится одним из осколков вместе с половиной нуклонов из внешних оболочек. Эта гипотеза находится в согласии с оболочечной и обобщенной моделями ядра.