Page 137 - 6378
P. 137
Рисунок 2 – Поділ ядра під дією нейтрона.
Ймовірність поділу ядер визначається енергією нейтронів. Наприклад, якщо
високоенергетичні нейтрони спричиняють поділ практично усіх ядер, то нейтрони з енергією
у декілька мегаелектрон-вольт – тільки важких ядер ( > 210). Нейтрони, які володіють
енергією активації (мінімальною енергією, необхідною для здійснення реакції поділу ядра)
порядку 1 МеВ, спричиняють поділ ядер урану 238 , торію 232 , протактинію 231 ,
92
91
90
плутонію 239 . Тепловими нейтронами діляться ядра 235 , 239 , 233 , 230 (два останні
92
90
94
94
92
ізотопи у природі не зустрічаються, вони отримуються штучно). Наприклад, ізотоп 233
92
отримується в результаті радіаційного захоплення (реакції (, )), нейтронів ядром 232 :
90
− − (13)
1
232 + → 233 233 233 .
90 0 90 91 92
Вторинні нейтрони, які виділяються при поділі ядер можуть спричиняти нові акти
поділу, що робить модливим здійснення ланцюгової реакції поділу – ядерної реакції, в якій
частинки, які спричиняють реакцію, утворюються, як продукти цієї реакції. Ланцюгова
реакція поділу характеризується коефіцієнтом розмноження нейтронів, який дорівнює
відношенню числа нейтронів у даному поколінні до їх числа у попередньому поколінні.
Необхідною умовою для розвитку ланцюгової реакції поділу є вимога ≥ 1.
Виявляється, що не усі утворені вторинні нейтрони спричиніють наступний поділ
ядер, що призводить до зменшення коефіцієнта розмноження. По-перше, через скінченні
розміри активної зони (простір, де відбувається ланцюгова реакція) і велику проникну
здатність нейтронів частина з них залишить активну зону раніше, ніж буде захоплена
якимось ядром. По-друге, частина нейтронів захоплюється ядрами домішок, які не діляться і