Цөмийн гинжин урвал. цөмийн гинжин урвал нөхцөл

эрчим хүчний тусгай хэлбэр юм - харьцангуйн онол масс гэж хэлсэн байна. Эндээс энэ масс руу эрчим хүч болон эрчим хүч болгон массыг хөрвүүлэх боломжтой гэсэн үг юм. intraatomic түвшинд, ийм урвал явагдана. Тухайлбал, атомын цөм массын зарим нэг сайн энерги болгон хувиргаж болох юм. Энэ нь хэд хэдэн аргаар хийгддэг. Нэгдүгээрт, гол жижиг бөөм нь хэд хэдэн өөд эвдэж болно, энэ урвал "уналт" гэж нэрлэдэг. Хоёрдугаарт, жижиг цөмүүд амархан том авахын тулд холбогдож болно - энэ нь синтез урвал. Орчлон ертөнцийн ийм урвал ховор үзэгдэл биш юм. хэлэхэд хангалттай хайлуулж урвал гэж - од нь эрчим хүчний эх үүсвэр. Гэвч задралын урвал нь хүн төрөлхтний хэрэглэдэг , цөмийн реакторын хүмүүс эдгээр төвөгтэй үйл явцыг хянах сурсан байна. Гэвч цөмийн гинжин урвал гэж юу вэ? Үүнийг хэрхэн зохицуулах вэ?

Юу нь атомын цөм дэх болдог

Цөмийн гинжин урвал - бусад бөөм нь бага тоосонцор буюу бөөм мөргөлдөөний ажиллаж байгаа үйл явц. Яагаад "гинжин" юм бэ? Дараалсан нэг цөмийн урвал Энэ багц. Энэ үйл явцын цөмд квант төрийн nucleon, найрлага нь өөрчлөлт байдаг үр дүнд, тэр ч байтугай шинэ хэсгүүд гарч - урвалын бүтээгдэхүүн. Цөмийн гинжин урвал бөгөөд үүний физик та бөөм болон тоосонцор нь бөөм харилцан үйлчлэлийн механизмыг судлах боломжийг олгодог - шинэ элемент, изотопын үйлдвэрлэлийн үндсэн арга. гинжин урвал ойлгохын тулд бид эхлээд ганц шийдэх ёстой.

урвалын ямар хэрэгтэй

Ийм үйл ажиллагааг хэрэгжүүлэхийн тулд цөмийн гинжин урвал шиг, шаардлагатай хүчтэй харилцан үйлчлэлийн (ойролцоогоор нэг Fermi) -ийн радиустай зайд тоосонцор (үндсэн ба nucleon хоёр цөм) хамтад нь авчрах явдал юм. зай том юм бол, цэнэгтэй бөөмсийн харилцан үйлчлэл нь цэвэр Кулоны юм. Цөмийн урвал, бүх хууль тогтоомжийн дагуу: эрчим хүчний хамгаалал, эрч мөчид, baryon эрхэлсэн. Цөмийн гинжин урвал тэмдэг а, б, а, г хамт тэмдэглэсэн байна. хамт явдал хэсгүүдийг - - Тэмдэглэгээ нь илэрхийлнэ нь эхлэх гол, B шинэ ялгарсан тоосонцор, мөн үр дүнд гол илэрхийлнэ.

урвалын эрчим хүчний

гинжин цөмийн урвал шингээх, эрчим хүчний хувилбар аль аль нь урвалын дараа Хэрэв өмнө хэсгүүдийн массын ялгаа тэнцүү нь газар авч болно. шингэсэн эрчим хүчний мөргөлдөөний хамгийн бага кинетик энерги, түүнийг чөлөөтэй урсах болно гэж нэрлэгддэг босго цөмийн урвал тодорхойлдог. Энэ босго харилцан оролцох хэсгүүд хамаарна, тэдгээрийн шинж. эхний үе шатанд, бүх хэсгүүд нь урьдчилан тогтоосон квант төлөвт байна.

урвалд

бөөмийг bombard цэнэгтэй хэсгүүд гол эх үүсвэр нь тоосонцор хурдасгагч, протон, хүнд ионы болон гэрлийн бөөм туяа боломжийг олгодог. Удаан нейтрон цөмийн реактор ашиглан үйлдвэрлэсэн. нийлэгжилтийг болон буурах аль аль нь - явдал цэнэгтэй хэсгүүд засах цөмийн урвалын төрөл бүрийн ашиглаж болно. Тэдний магадлал мөргөлдөх хэсгүүдийн үзүүлэлтүүдийн хамаарна. Энэ магадлал нь ийм шинж чанарыг холбоотой эхлэн урвалын хөндлөн хэсэг нь - үр дүнтэй газар явдал хэсгүүдийн гол бай мэт шинж болон үнэ цэнэ хэсгүүд цөм орж, харилцан магадлалын хэмжүүр юм. урвал нь тэгээс ялгаатай эргэх үнэ бүхий хэсгүүд нь оролцсон бол хэсэг нь тэдний чиг баримжаа шууд хамааралтай байдаг. Ирж байгаа тоосонцор буцаж бүрэн санамсаргүйгээр чиглэсэн байгаа, мөн оноос хойш илүү их эсвэл бага эмх цэгцтэй арга нь бүх бөөм туйлширсан байдаг. ээрэх чиглэсэн тоон шинж чанар туйлшралын вектор тайлбарлах болно.

урвалын механизм

цөмийн гинжин урвал гэж юу вэ? Урьд нь дурдагдсаны адил энэ нь хялбар урвал дараалал юм. явдал бөөмийн болон цөм нь түүний харилцан дэлгэрэнгүй мэдээлэл масс, эрхэлсэн нь кинетик энерги хамааралтай байдаг. бөөм, хэзээ нэгэн мөргөлдөөн баяртай байна эрх чөлөөний зэргийн тодорхойлсон харилцан үйлдэл. Эдгээр бүх механизмын хяналт гарахын хяналттай цөмийн гинжин урвал шиг ийм үйл явц боломжийг олгодог.

шууд урвал

зорилтот цөм дайрахаас нь цэнэгтэй бөөм, зүгээр л хүрсэн бол мөргөлдөх үргэлжлэх хугацаа цөмийн радиус зайг даван туулах шаардлагатай хэвээр байна. Энэ нь цөмийн урвал шууд гэж нэрлэдэг. Энэ төрлийн бүх урвалын нийтлэг шинж чанар чөлөөний зэргийн жижиг тооны эхлэх юм. Энэ үйл явцын онд анхны мөргөлдөөн тоосонцор нь цөмийн татах даван туулахын тулд одоо ч гэсэн хангалттай хүч байна дараа. Жишээ нь, ийм харилцан үйлчлэл, уян хатан бус нейтрон тараах зэрэг солилцох төлбөр, шулуун байдаг. "Нийт хөндлөн хэсэг нь" маш өрөвдөлтэй гэж нэрлэдэг шинж ийм үйл явцын хувь нэмэр. Гэсэн хэдий ч, бүтээгдэхүүн түгээх шугам цөмийн урвал өнгөрөх мод чиглэлд өнцөг, дэгдэлт магадлалыг тодорхойлох квантын тоо сонголт хийх хүн амтай улс орнууд, тэдгээрийн бүтцийг тодорхойлох.

өмнөх тэнцвэрт ялгаралтын

ширхэгийн Эхний мөргөлдөж дараа цөмийн хамтын ажиллагааны талбарыг орхиж чадахгүй байгаа бол, энэ нь дараалсан мөргөлдөх нь Схемийн оролцож болно. Энэ нь цөмийн гинжин урвал гэж нэрлэдэг юу үнэндээ юм. Үүний үр дүнд ийм нөхцөл байдал тоосонцор нь кинетик энерги цөмийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дунд тархсан байна. цөм нь маш адилхан төрийн аажмаар улам төвөгтэй болно. Зарим nucleon, эсвэл бүхэлд нь кластерын (nucleons бүлэг) эрчим хүчний чиглэсэн болно үед энэ үйл явцад цөм нь nucleon дэгдэлт хангалттай юм. Цаашид амралт статистик тэнцвэрт болон нийлмэл цөм үүсэх хүргэж болно.

гинжин урвал

цөмийн гинжин урвал гэж юу вэ? түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн Энэ дараалал. цэнэгтэй хэсгүүд улмаас өөрөөр хэлбэл, олон жил дараалан нэг цөмийн урвал өмнөх үе шаттайгаар урвалын бүтээгдэхүүн гарч ирдэг. Ямар цөмийн гинжин урвал гэж нэрлэдэг вэ? Жишээ нь, хүнд бөөм, олон талаас нь судлаж, үйл явдал нь өмнөх олж авсан санаачилж эхлүүлсэн талаас нь судлаж, нейтроныг decays.

цөмийн гинжин урвал онцлог

бүх химийн урвал дотор энэ өргөн түгээх сүлжээг хүлээн авч уулзлаа. ашиглагдаагүй холболтын хэсгүүд чөлөөт радикалуудын, эсвэл атомын үүргийг биелүүлэх. Энэ үйл явцын үед цөмийн гинжин урвал шиг, түүний мэдээж механизм Кулоны саад байж, шингээлт дээр цөм хөөргөх нейтроныг хангана. Дунд шаардлагатай жижиг хэсгүүдийг байгаа бол, энэ нь дараагийн өөрчлөлтийн улмаас тээвэрлэгч хэсгүүд алдагдал гинжин scission хэвээр байх нь гинжин шалтгаан болж байна.

Яагаад алдсан зөөгч

зөөгч хэсгүүдийн тасралтгүй гинжин урвал хохиролд зөвхөн хоёр шалтгаан бий. Эхний дунд ялгарлын явцад ямар хэсгүүд шингээх юм. Хоёр дахь - гинжин үйл явцыг дэмждэг бодисын хүрээнд хэсгүүд орхиж.

үйл явцын хоёр төрлийн

нэгж бүр хугацаа нь гинжин урвалын нь зөвхөн ширхэгийн тээвэрлэгч төрсөн бол, энэ үйл явц нь unbranched гэж нэрлэж болно. Энэ нь их хэмжээгээр эрчим хүч гаргах хүргэж чадахгүй. олон тээвэрлэгч хэсгүүд байгаа бол, энэ нь салбарлан урвал гэж нэрлэдэг. салбарласан нь цөмийн гинжин урвал гэж юу вэ? Нэг хоёрдогч тоосонцор нь өмнөх үйлдэл дээр нь авсан гинжин өмнө эхэлсэн үргэлжлүүлэн, гэхдээ бусад нь ч бас гарч салбартаа шинээр урвал үүсгэх болно. Энэ үйл явц нь өрсөлдөж болно нь үйл явц нь хагарахгүй хүргэж байна. үр дүнд нь байдал онцгой чухал ач холбогдолтой ба ахиу үзэгдэл бий өгөх болно. Жишээ нь, цэвэр шинэ сүлжээ илүү нь тасралтгүй урвалын өөрийгөө дэмжлэг боломжгүй бол. түүнийг зохиомлоор ширхэгүүд дунд хүссэн дугаар руу нэвтрүүлэх хөөргөх байсан ч, үйл явц одоо ч цаг хугацааны туршид (ихэвчлэн маш хурдан) алга болно. Шинэ гинж тоо завсарлагааны тоо хэтэрсэн юм бол, гинжин урвал материал даяар тархсан эхэлнэ.

чухал ач холбогдолтой төрийн

А чухал бүс нутаг асуудал дэвшилтэт бие даасан гинжин урвал, бүс нутгийн энэ урвал бүх боломжгүй бол нөхцөл байдал улс тусгаарлагдсан байна. Энэ параметр нь шинэ хэлхээний тоо болон аль завсарлагааны тоо хоёрын тэгш эрх тодорхойлогддог. ширхэгийн үнэ төлбөргүй зөөгч чухал төрийн оршихуйд шиг жагсаалтад гол зүйл нь юм "гэж цөмийн гинжин урвал нөхцөл." Энэ нөхцөл байдал нь амжилт боломжит хүчин зүйл нь хэд хэдэн аргаар тодорхойлж болно. хүнд элемент цөм хувааж зөвхөн нэг нейтрон өөр баяртай байна. Энэ үйл явцын үр дүнд, цөмийн хуваагдлын нэг гинжин урвал шиг, тэнд илүү нейтрон байна. Иймээс, энэ үйл явц нь тээвэрлэгч болон нейтронууд ажиллах болно урвал салбарлан бий болгож болох юм. тохиолдолд нейтрон түвшин хэлтэс, эсвэл унаа явахгүй (алдагдал хувь) ч барьж хурд нь нөхөн сэргээх, үржүүлэх тээвэрлэгч нь тоосонцор олговор олгоно онд гинжин урвал нь суурин горимд үргэлжлүүлэх болно. Энэ тэгшитгэл нь үржүүлэх хүчин зүйл тайлбарлах болно. тохиолдолд энэ нь дээр дурдсан эв нэгдлийн тэнцүү байна. -Д цөмийн эрчим хүчний улмаас нэвтрүүлэх нь сөрөг санал эрчим хүчний хувилбар нь хурд болон үржүүлэх хүчин хооронд цөмийн урвал хяналт ойлгож болно. Энэ харьцаа нь нэгээс их бол, дараа нь урвал эрс сайжрах болно. цөмийн зэвсэг хэрэглэж хяналтгүй гинжин урвал.

Эрчим хүчний салбар дахь цөмийн гинжин урвал

реакторын Урвалын идэвхтэй бүсэд явагдах үйл явц нь олон тооны тодорхойлогдоно. Эдгээр нөлөө урвалд коэффициент гэж нэрлэгддэг тодорхойлно. Ийм цөмийн гинжин урвал шиг бал саваа, хөргөлт эсвэл реактор болон нэвчилттэй үйл явцын эрчим ураны урвалд температур өөрчлөлт (бал дээр, тосол, ураны) температурын коэффициент тодорхойлогддог нөлөө. Мөн уурын үзүүлэлтүүдийн барометрийн шалгуур үзүүлэлтийн дагуу, эрчим хүчний шинж чанар нь хамааралтай юм. Өөр рүү нь нэг элемент хувиргах шаардлагатай реактор цөмийн урвалыг байдлыг хангах. хувааж,, үр дүнд, хэлтэс судлын үлдсэн хүргэнэ бага хэсгүүд хэд хэдэн задралаар өөрсдийгөө хуваарилах боломжтой юм бодисын өмнө - Энэ нь энэ нь харгалзан цөмийн гинжин урвал урсгал нөхцөл авах шаардлагатай байна. Ийм бодис нь ихэвчлэн уран-238, уран-235, плутони-239 ашиглаж байгаа юм. цөмийн гинжин хэсэгт явцад эдгээр элементийн урвал изотопууд задарч, хоёр буюу түүнээс дээш бусад химийн бодис бий болно. Энэ үйл явцын үед, энэ нь гэж нэрлэгддэг "гамма" -rays, эрчимтэй эрчим хүч гаргах ялгарсан урвал үргэлжлүүлэхийн тулд хоёр, гурван нейтроныг чадвартай үйлдлийг үүсдэг байна. , Удаан, хурдан нейтрон хооронд нь ялгахад атомын-ийн цөм тулд задарч, учир нь эдгээр хэсгүүд нь тодорхой хурдтай нисэж байх ёстой.