Деление ядер урана. Цепная ядерная...

Уроки физики в 9 классе

Русских Владимир Леонидович

МБОУ «СОШ с УИОП № 61» города Кирова

Деление ядер урана.Цепная ядерная реакция

Ядерные реакции

Эрнест Резерфорд

1871 – 1937

Первая ядерная реакция. 1919 год

714𝑁 + 2

4𝐻𝑒 → 817𝑂 + 1

1𝑝Ядерная реакция – изменение

атомных ядер при взаимодействии их

друг с другом.

Этапы ядерной реакции

1 этап

Захват ядром частицы → образование составного ядра

2 этап

Превращение составного ядра

Схема ядерной реакции:

𝑍1

𝐴1𝑋 + 𝑎 → 𝑍2

𝐴2𝑌 → 𝑍3

𝐴3𝐶 + 𝑏

𝑍1

𝐴1𝑋 − исходное ядро-мишень

𝑎 − налетающая частица

𝑍3

𝐴3𝐶 − ядро – продукт ЯР

𝑍2

𝐴2𝑌 − составное ядро

𝑏 − частица, вылетающая

из ядра

Классификация ядерных реакций

По виду взаимодействия По энергетическому выходу

под действием заряженных

частиц

под действием нейтронов

с выделением энергии

с поглощением энергии

При ядерных реакциях выполняются законы сохранения:

энергии

маcсы

заряда

импульса

…

…

Энергетический выход ядерных реакций

Энергетический выход ядерной реакции – разность

энергий покоя ядер и частиц до реакции и после реакции

Выделение энергии

𝑄 > 0Поглощение энергии

𝑄 < 0

𝑄 = 𝐸𝑖 − 𝐸𝑘

Кинетическая энергия

начальных частиц

Внутренняя энергия

ядра

Внутренняя энергия

ядра

Кинетическая энергия

частиц (частично)

Ядерные реакции на нейтронах

Нейтрон не имеет заряда и беспрепятственно проникает в ядро

Энрико Ферми

1901 – 1954

Вызывает изменение ядра

1327𝐴ℓ + 0

1𝑛 → 1124𝑁𝑎 + 2

4𝐻𝑒

Первым начал изучение реакций, вызываемые нейтронами.

Медленные или быстрые нейтроны?

Деление ядер урана

Отто Ган

1879-1968

1938 годоткрыли деления ядер

урана при бомбардировке нейтронами

Фриц Штрассман

1902-1980

Отто Фриш

1904-1979Лиза Мейтнер

1878-1968

1939 годобъяснили механизм

деления ядер урана при бомбардировке нейтронами

Деление ядер урана

Возможные схемы деления ядра урана

Деление ядра – реакция делениятяжелого ядра, возбужденногозахватом нейтрона, на двеприблизительно равные части,называемые осколками деления.

92235𝑈 + 0

1𝑛 → 92236𝑈∗ → 56

144𝐵𝑎 + 3689𝐾𝑟 + 30

1𝑛

92235𝑈 + 0

1𝑛 → 92236𝑈∗ → 56

144𝐵𝑎 + 3689𝐾𝑟 + 30

1𝑛

Выделение энергии: 𝐸к осколков; 𝐸к нейтронов; 𝛾-излучение; 𝛽-излучение.

Цепная ядерная реакция – реакция, в которой количестводелящихся ядер увеличивается со временем или остаетсяпостоянным.

Деление ядер урана

Цепная ядерная реакцияУсловия

протекания:

критическая масса

отражающая оболочка

замедлитель нейтронов

наличие примесей

Домашнее задание

Учебник: § 58, прочитать, ответить на вопросы, стр. 248.

Решить задачи: Л. № 1704.

Спасибо за внимание!