یورینیم نابیک کے وکھنڈن. چین ردعمل. عمل کی تفصیل

تقریبا برابر وزن کے دو ٹکڑے میں ایک بھاری ایٹم تیز، توانائی کی ایک بڑی رقم کی آزادی کے بعد - بنیادی تقسیم.

ایک نئے دور کا جوہری وکھنڈن آغاز کی دریافت - "جوہری عمر". اس کے ممکنہ استعمال کرتا ہے اور خطرے کے توازن کے ممکنہ اس کے استعمال سے فائدہ اٹھانے نہ صرف، سماجی، سیاسی، اقتصادی اور سائنسی کامیابیوں کی ایک بہت کو جنم، بلکہ ایک سنگین مسئلہ دی. یہاں تک کہ نقطہ نظر کا ایک خالصتا سائنسی نقطہ نظر سے، جوہری وکھنڈن عمل پہیلیاں اور پیچیدگیوں کی ایک بڑی تعداد کو پیدا کیا اور اس کے لئے ایک مکمل نظریاتی وضاحت مستقبل کی ایک چیز ہے.

شیئرنگ - فائدہ مند

مختلف نابیک میں مختلف توانائی کے پابند (نیوکلیان فی). بھاری متواتر ٹیبل کے وسط میں واقع ہے کہ مقابلے میں ایک کم پابند توانائی ہے.

یہ بھاری نابیک جس میں ایٹم کا مطلب ہے کہ تعداد میں سے زیادہ 100، فائدہ پہنچانے، دو چھوٹے ٹکڑے میں تقسیم کیا گیا، اس طرح ٹکڑے کی کائنےٹک توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے کہ توانائی جاری. یہ عمل تیز کہا جاتا ہے جوہری نابیک.

مستحکم nuclides نیوٹران کے لئے بھاری نابیک تعدیلوں کی ایک بڑی تعداد کو ترجیح دیتے ہیں سے پروٹانوں کی تعداد کا انحصار ظاہر کرتا ہے جو استحکام وکر، کے مطابق ہلکا مقابلے (پروٹانوں کی تعداد کے مقابلے میں). یہ تقسیم کے عمل کے علاوہ میں کچھ "اسپیئر" نیوٹرون خارج ہو جائے گا کہ پتہ چلتا ہے. اس کے علاوہ، وہ بھی جاری توانائی کے کچھ پر قبضہ کرے گا. یو → ^{238 145 90} لا + BR + 3N: یورینیم جوہری کے مطالعہ انشقاق یہ ایک نیوٹران 3-4 پیدا کہ ظاہر ہوا.

فریگمنٹ کا ایٹمی نمبر (اور جوہری کمیت) نصف کے برابر نہیں ہے جوہری کمیت والدین کا. وپاٹن کے نتیجے کے طور پر قائم جوہری کے عوام کے درمیان فرق کے بارے میں 50. تاہم، اس کی وجہ یہ نہیں ابھی تک مکمل طور پر واضح ہے عام طور پر ہے.

²³⁸ یو، ¹⁴⁵ لا BR اور ⁹⁰ کے بائنڈنگ توانائیاں 1803، 1198 اور 763 مسز بالترتیب. اس کا مطلب یہ توانائی یورینیم انشقاق برابر 1198 + 158 = 763-1803 مسز رد عمل کے نتیجے میں جاری کی جاتی ہے.

اچانک وکھنڈن

اچانک تیز عمل فطرت میں نام سے جانا جاتا ہے، لیکن وہ بہت کم ہوتے ہیں. اس عمل کی اوسط زندگی بھر میں تقریبا 10 ^{سے 17 ہے،} اور مثال کے طور پر radionuclide کے الفا کشی کی اوسط زندگی بھر میں تقریبا 10 ^{سے 11 ہے.}

اس کی وجہ سے دو حصوں میں علیحدہ کرنے کے لئے ہے، کور سے پہلے ایک ellipsoidal شکل میں اخترتی (مسلسل) سے گزرنا ضروری ہے، اور اس کے بعد، دو ٹکڑے میں حتمی وپاٹن سے قبل تشکیل وسط میں ایک "گردن" ہے.

ممکنہ رکاوٹ

دونوں فوجوں کے مرکز میں درست شکل حالت میں. ان میں سے ایک - اضافہ سطح توانائی (مائع بوندوں کی سطح کشیدگی اس کی کروی شکل کی وضاحت کرتا ہے)، اور دیگر - انشقاق ٹکڑے کے درمیان کولمب نفرت. ساتھ مل کر وہ ممکنہ رکاوٹ پیدا.

یورینیم جوہری نابیک کے اچانک وکھنڈن ہونے کے لیے الفا کشی کے معاملے میں کے طور پر، ٹکڑے کوانٹم سرنگ کے ذریعے اس رکاوٹ پر قابو پانے کرنا ہوگا. رکاوٹ الفا کشی کے معاملے میں کے طور پر، کے بارے میں 6 مسز ہے، لیکن α-ذرات کی سرنگ کے امکانات بہت بھاری مصنوعات کی تقسیم ایٹم کے مقابلے میں کافی زیادہ ہے.

مجبور ہراس

بہت زیادہ امکان یورینیم نابیک کے انشقاق حوصلہ افزائی کی جاتی ہے. اس صورت میں، والدین مرکزے نیوٹرونوں سے irradiated کیا جاتا ہے. اگر والدین یہ اوشوشیت، تو وہ ممکنہ رکاوٹ پر قابو پانے کی ضرورت 6 مسز سے تجاوز کر سکتے ہیں کہ vibrational توانائی کی شکل میں پابند توانائی کی رہائی کے لئے پابند کر رہے ہیں.

کہاں اضافی نیوٹران توانائی ممکنہ رکاوٹ پر قابو پانے کے لئے کافی نہیں ہے، واقعے نیوٹران ایٹم کے بنٹوارے دلانا قابل ہو جائے کرنے کے لئے ایک کم از کم کائنےٹک توانائی کا ہونا ضروری ہے. ²³⁸ یو اضافی نیوٹران پابند توانائی کے معاملے میں تقریبا 1 مسز غائب ہے. یہ یورینیم نابیک کے انشقاق 1 مسز سے زیادہ کائنےٹک توانائی کے ساتھ صرف تعدیلوں افزائی کا مطلب ہے کہ. دوسری طرف، ²³⁵ U آاسوٹوپ سے ایک میں unpaired نیوٹران ہے. ایک مرکز اضافی اوشوشیت جب، یہ ایک جوڑے کے ساتھ بناتی ہے اور ایک اضافی پابند توانائی اس جوڑا بنانے کا ایک نتیجہ ہے. یہ نابیک کے ممکنہ رکاوٹ اور کسی بھی نیوٹران کے ساتھ ایک تصادم میں واقع ہوئی جاء کی تقسیم پر قابو پانے کی ضرورت ہے توانائی کی رقم جاری کرنے کے لئے کافی ہے.

بیٹا کشی

حقیقت یہ ہے کہ انشقاق ردعمل تین یا چار نیوٹرانوں کی طرف سے خارج کر رہے ہیں کہ باوجود ٹکڑے اب بھی ان کے مستحکم isobars سے زیادہ تعدیلوں پر مشتمل ہے. اس کا مطلب یہ وپاٹن ٹکڑے بیٹا کشی کے سلسلے میں عام طور پر غیر مستحکم ہیں.

مثال کے طور پر جب یورینیم ²³⁸ یو کے مرکز کے ایک ڈویژن ہے، A = 145 کے ساتھ مستحکم isobars ¹⁴⁵ جو فریگمنٹ Lanthanum کے لا تین مراحل، الیکٹران اور ایک نیوٹرینو سے radiating ایک مستحکم nuclide تک کی طرف سے ہر بار میں ¹⁴⁵ الگ کرتا قائم کیا جاتا ہے کا مطلب ہے neodymium ND، ہے. A = 90 ⁹⁰ کے ساتھ مستحکم isobars زرکونیم ZR، تو وپاٹن فریگمنٹ Bromo نے BR ⁹⁰ پانچ مراحل چین β-کشی میں الگ کرتا ہے.

یہ سلسلہ β-کشی جس میں تقریبا الیکٹران اور ایک نیوٹرینو کی تمام بہہ رہا ہے اضافی توانائی کا اخراج.

جوہری رد عمل: یورینیم کی انشقاق

ان میں سے بہت بڑی تعداد کے ساتھ نیوٹران تابکاری سے براہ راست nuclide یقینی بنانے کے لئے مرکز کے استحکام کا امکان نہیں ہے. یہاں بات کوئی کولمب نفرت نہیں ہے، اور اسی سطح توانائی والدین کی وجہ نیوٹران کو برقرار رکھنے کے لئے جاتا ہے. بہر حال، یہ کبھی کبھی ایسا ہوتا ہے. مثلا، انشقاق فریگمنٹ BR ⁹⁰ پہلا بیٹا تنزل میں سطح توانائی پر قابو پانے کے لئے کافی توانائی کے ساتھ ایک حوصلہ افزائی ریاست میں واقع کیا جا سکتا ہے جس میں ایک Krypton کا-90، پیدا. اس صورت میں نیوٹران تابکاری ایک Krypton کا-89 کی تشکیل کے لئے براہ راست ہو سکتا ہے. تاکہ Krypton کا-89 تین مراحل میں تقسیم کیا جاتا ہے یہ isobars، بیٹا کشی کے لئے احترام مستحکم اٹریم-89 میں ابھی تک جانا نہیں کیا کے ساتھ اب بھی غیر مستحکم ہے.

یورینیم انشقاق: چین ری ایکشن

وپاٹن رد عمل میں خارج نیوٹران دوسرے والدین نابیک، پھر خود حوصلہ افزائی انشقاق رونما جس کو جذب کیا جا سکتا ہے. یورینیم-238 تین نیوٹران، 1 مسز (- 158 مسز - یورینیم کور کے وکھنڈن میں جاری توانائی کے کائنےٹک توانائی وپاٹن ٹکڑے میں زیادہ تر تبدیل) سے کم توانائیوں کے ساتھ باہر پیدا جس کی صورت میں، تاکہ وہ اس nuclide کی مزید ڈویژن کی وجہ سے نہیں کر سکتے. تاہم، شاذ آاسوٹوپ U ²³⁵ ان مفت تعدیلوں کا ایک اہم حراستی ²³⁵ یو کے نابیک کی طرف سے قبضہ کر لیا جا سکتا ہے، تو یہ اصل میں وپاٹن، پیدا کر سکتا ہے اس معاملے میں کوئی توانائی چوکھٹ جس کے نیچے ڈویژن افزائی نہیں کر رہا ہے کے بعد.

یہ اصول چین کا رد عمل ہے.

جوہری رد عمل کی قسمیں

K دو - 1. یہ نمبر قدم ن میں پیدا تعدیلوں کی تعداد پر منحصر ہے - - مرحلے میں پیدا تعدیلوں ن کی تعداد سے تقسیم زنجیر کے قدم ن میں ایٹمی مواد کا ایک نمونہ میں پیدا تعدیلوں، کی تعداد 1، بنیادی، کو جذب کیا جاتا ہے جس میں حوصلہ افزائی انشقاق گزرنا کر سکتے ہیں.

• اگر K <1 پر، چین کے رد عمل کو صرف بھاپ سے باہر ہے اور اس عمل کو بہت جلد بند ہو جائیں گے. یہ قدرتی میں یہی ہوتا ہے یورینیم ایسک، جس میں ²³⁵ یو ^کے حراستی ایک نیوٹران اس آاسوٹوپ کے جذب کے امکانات انتہائی ہونے کے برابر ہے تاکہ چھوٹی ہے.

• K> 1، چین ری ایٹمی مواد کے تمام کے طور پر جب تک اضافہ جاری رہے گا تو استعمال کیا جاتا ریکارڈ نہیں رکھا جائے (ایٹم بم). یہ یورینیم 235 کی ایک کافی زیادہ ارتکاز حاصل کرنے کے لئے قدرتی ایسک کی افزودگی کی طرف سے حاصل کیا جاتا ہے. نیوٹران جذب کا امکان، دائرہ کے رداس پر منحصر ہے جس کے ساتھ کروی نمونہ قدر K بڑھ جاتی ہے. لہذا یو وزن یورینیم (سلسلہ رائے) کے انشقاق کے لئے ایک خاص اہم بڑے پیمانے کی حد سے تجاوز کرنا ضروری ہو سکتا ہے.

• K = 1، پھر ایک کنٹرول رد عمل ہے تو. اس میں استعمال کیا جاتا ایٹمی ری ایکٹروں. عمل کنٹرول کیا جاتا کیڈمیم یا بوران کے یورینیم کی سلاخوں، نیوٹران کے سب سے زیادہ جذب جس کے درمیان تقسیم (ان عناصر نیوٹرانوں پر قبضہ کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں). یورینیم کور یہ خود بخود K قدر ایک کے برابر رہتا ہے تاکہ چھڑی منتقل کی طرف سے کنٹرول کیا جاتا ہے تقسیم.