Реферат Будова атомів і їх ядер

ів - це цілком детерміноване явище. Так, можна записати рівняння радіоактивного розпаду, що має вигляд

або

де Аi-число ядер ізотопу Аi в одиниці об'єму, - константа радіоактивного розпаду ізотопу Аi.

Величина визначає іншу, часто використовувану характеристику радіоактивного розпаду ізотопів - період напіврозпаду T1/2:

В 

час протягом якого кількість речовини за рахунок радіоактивного розпаду зменшується в два рази.

Інтенсивність радіоактивного розпаду вимірюється в одиницях, званих "беккерель" (1 Бк = 1 розпад/1 сек). Важлива одиниця інтенсивного радіоактивного розпаду - кюрі (1 кюрі = 3,7 * 1010 Бк = 37 ГБК) [3]. <В 

3. Поділ ядер

Поділ важких ядер відбувається при захопленні нейтронів. При цьому випускаються нові частинки і звільняється енергія зв'язку ядра, передана осколках поділу. Це фундаментальне явище було відкрито наприкінці 30-их років німецькими вченими Ганом і Штрасманом, що заклало основу для практичного використання ядерної енергії.

В 

Ядра важких елементів - урану, плутонію і деяких інших інтенсивно поглинають теплові нейтрони. Після акту захоплення нейтрона, важке ядро вЂ‹вЂ‹з імовірністю ~ 0,8 ділиться на дві нерівні за масою частини, звані осколками або продуктами поділу. При цьому випускаються - швидкі нейтрони/(у середньому близько 2,5 нейтронів на кожен акт поділу), негативно заряджені бета-частинок і нейтральні гамма-кванти, а енергія зв'язку частинок в ядрі перетворюється в кінетичну енергію уламків поділу, нейтронів та інших частинок. Ця енергія потім витрачається на теплове збудження складових речовина атомів і молекул, тобто на розігрівання навколишнього речовини.

Після акту поділу ядер народжені при розподілі осколки ядер, будучи нестабільними, зазнають ряд послідовних радіоактивних перетворень і з деяким запізненням випускають "запізнілі" нейтрони, велике число альфа, бета і гамма-частинок. З іншого боку деякі оскільки мають здатність інтенсивно поглинати нейтрони.

Диференціальне рівняння перетворень осколків розподілу можна записати у вигляді:

В 

де Ai - число ядер ізотопу i в одиниці об'єму,

Q (t) - число актів поділу в одиниці об'єму в одиницю часу в момент t,

- вихід ізотопів Ai в акті поділу,

- константа радіоактивного розпаду ізотопу Ai,

- щільність потоку нейтронів,

- перетин поглинання нейтронів ядрами ізотопу Ai,

- константа переходу до-того ізотопу в i-тий.

Для вирішення цієї системи рівнянь потрібно задати початкові умови, знати схеми та константи всіх радіоактивних переходів. Підсумовуючи по групам ізотопів, які мають той чи інший тип радіоактивності, можна визначити інтенсивність радіоактивного розпаду в функції часу. В [3] представлені деталі і результати таких розрахунків.

Найбільш значимі осколки поділу - Kr, Cs, I, Xe, Ce, Zr та ін

У Таблиці 1 дані деякі характеристики осколків ділення

В 

Таблиця 1.

Характеристики деяких радіонуклідів і продуктів поділу урану-235

Ім'я нукліда

Період напіврозпаду Е, дні

Вихід при розподілі,%

Кількість радіоактивності в реакторі потужністю 3412 МВт, працював три роки, млн. кюрі

Ізотопи йоду

В В В 

йод-131

8,04

2,88

87

йод-132

0,095

4,30

130

йод-133

0,866

6,70

180

йод-135

0,276

6,55

170

Благородні гази

В В В 

криптон-85

3,95

1,30

0,66

криптон-85м

0,187

1,30

32

криптон-87

0,053

2,56

57

криптон-88

0,119

3,64

77

ксенон-133

5,25

6,7

180