Ядерными реакциями называют изменения атомных ядер, вызванные их взаимодействием с элементарными частицами или друг с другом.
В 1938 г. немецкие физики Ган и Штрасман открыли деление урана под действием нейтронов: ядро урана делится на два близких по массе ядра.
У этой реакции есть две важные особенности, которые сделали возможным её практическое применение:
1. При делении каждого ядра урана выделяется значительная энергия.
2. Деление каждого ядра сопровождается вылетом 2-3 нейтронов, которые могут вызвать деление следующих ядер, т.е. сделать реакцию цепной.
Для осуществления цепной реакции используют ядра изотопа урана с массовым числом 235, т.е. . Именно они хорошо делятся под действием как быстрых, так и медленных нейтронов.
Ядра изотопа урана с массовым числом 238 () используют для получения плутония, который также используют для цепной ядерной реакции.
Для осуществления цепной реакции необходимо, чтобы среднее число освобождённых в данной массе нейтронов не уменьшалось с течением времени. Управляемую цепную реакцию проводят в ядерных реакторах, которые конструируют так, чтобы коэффициент размножения k нейтронов был равен единице. Если число нейтронов будет увеличиваться с течением времени и k >1, то произойдет взрыв.
|
|
Термоядерные реакции – это реакции слияния лёгких ядер при очень высокой температуре (примерно 107 Кельвинов и выше).
Легче всего осуществить реакцию синтеза между тяжелыми изотопами водорода - дейтерием и тритием . При этом в результате получается ядро гелия нейтрон и выделяется огромная энергия.
Работы над созданием управляемой термоядерной реакцией ещё ведутся.
Пока удалось осуществить неуправляемую термоядерную реакцию в водородной бомбе.