Ядерные реакции, классификации

1) По роду вызывающих их частиц.

2) По энергии вызывающих их частиц.

3) По роду участвующих в них ядер.

4) По характеру происходящих ядерных превращений.

Превращение ядер возможно при облучении их активными частицами. Ядерные реакции могут проходить как с выделением, так и с поглощением энергии. Реакции с альфа частицами:

Чтобы произошла реакция ядра гелия должны обладать большой кинетической энергией, т.к. все ядра заряжены положительно. Летит к ядру и получается действие кулоновской силы (не пробилась так близко к ядру чтобы получить ядерные силы), тогда улетит обратно из-за Кулоновского барьера. Для осуществления ядерных реакций нужны огромные температуры.

Реакции с нейтронами. Такие реакции осуществить проще – нет кулоновского барьера. При взаимодействии ядра с нейтроном могут происходить следующие процессы:

1) реакции радиационного захвата нейтрона протекает по схеме:

. Образующиеся в таких реакциях ядра обычно бета-радиоактивны:

2) реакции (n,a) с образованием альфа-частиц:

Применяется для регистрации тепловых нейтронов в борных счетчиках.

3) Реакции с образованием протонов (n,p):

Применяется для регистрации нейтронов в счетчиках наполненных .

4) реакции деления тяжелых ядер (U, Th, Pu и др.) нейтронами:

Образуется два новых ядра и несколько нейтронов.

5) реакции рассеяния. Упругое рассеяние является основным процессом замедления нейтронов при распространении нейтронов в веществе и играет исключительную роль в ядерных реакторах. Неупругое рассеяние – после столкновения с нейтроном, образуется составное ядро, но из него почти мгновенно вылетают нейтрон, и гамма квант. В этом случае кинетическая энергия нейтрона уменьшается на величину энергии гамма кванта и энергии полученной ядром. Нейтрон замедляется.

Под действием нейтронов могут происходить интересные реакции. Реакция деления ядра:

Все эти ядра очень сильно перенасыщены нейтронами, и они продолжают распадаться дальше. На один первичный нейтрон приходится два с половиной новых нейтронов. Таким образом, продукты реакции вызывают ту же реакцию. Происходит цепная реакция.

- выделяется при делении одного грамма. Это в 3 млн. раз больше чем при сгорании одного грамма угля.