Page 132 - 6378

де – число частинок, які падають за одиницю часу на одиницю площі поперечного

перерізу речовини, що має в одиниці об’єму ядер, – число цих частинок, які вступають

в ядерну реакцію в шарі товщиною . Ефективний переріз має розмірність площі і
характеризує ймовірність того, що при падінні пучка частинок на речовину відбудеться

реакція.
2
Одиниця ефективного перерізу ядерних процесів – барн (1 барн = 10 −28 м ).
На відміну від радіоактивного розпаду, який протікає завжди з виділенням енергії,

ядерні реакції можуть бути як екзотермічними (з виділенням енергії), так і ендотермічними
(з поглинанням енергії).

Важливу роль в поясненні механізму багатьох ядерних реакцій відіграло

запропоноване Н.Бором положення про те, що ядерні реакції протікають у дві стадії за
наступною схемою:

+ → → + . (3)

Перша стадія – це захоплення ядром частинки , яка наблизилася до нього на

відстань дії ядерних сил (приблизно 2 ∙ 10 −15 м), і утворення проміжного ядра , яке

називається складеним (або компаунд-ядром). Енергія частинки яка влетіла в ядро швидко
розподіляється між нуклонами складеного ядра, в результаті чого воно переходить у

збуджений стан. При зіткненні нуклонів складеного ядра один з нуклонів (або їх комбінація,

наприклад дейтрон – ядро важкого ізотопу водню – дейтерію, яке містить один протон і один
нейтрон) або – частинка може отримати енергію, достатню для вильоту з ядра. В результаті

можлива друга стадія ядерної реакції – розпад складеного ядра на ядро і частинку .

В ядерній фізиці вводиться характерний ядерний час – час, необхідний для прольоту
частинкою відстані порядку величини, рівної діаметру ядра ( ≈ 10 −15 м).

7
Так, для частинки з енергією 1 МеВ (що відповідає її швидкості ≈ 10 м/с)
7
характерний ядерний час = 10 −15 м/10 м/с = 10 −22 с. З іншого боку, доведено, що час
6
10
життя складеного ядра дорівнює 10 −16 − 10 −12 с, тобто складає 10 − 10 . Це ж означає,
що за час життя складеного ядра може відбутися дуже багато зіткнень нуклонів між собою,
тобто перерозподіл енергії між нуклонами дійсно можливий. Отже, складене ядро живе

настільки довго, що повністю «забуває», яким чином воно утворилося. Тому характер
розпаду складеного ядра (випускання ним частинки ) – друга стадія ядерної реакції – не

залежить від способу утворення складеного ядра – першої стадії.

Якщо випущена частинка тотожна з захопленою ( ≡ ), то схема (3) описує
розсіювання частинки: пружне – при = , непружне – при ≠ . Якщо ж випущена