Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта

Ядерные реакции

Реакции под действием заряженных частиц

3. Реакции под действием протонов

При бомбардировке ядер протонами могут идти реакции типа (р, a),(р, n),(р, g).

Реакции типа (р, a) бывают обычно экзоэнергетическими. В соответствии энергетической диаграммой ядерной реакции, изображенной на рис. 4.4.1а, энергия реакции Q = εa -  εb. Так какεр  8 МэВ, а энергия связи α-частицы εα в ядре изменяется, согласно таблицы 4.6.1, от 8 до –5 МэВ, то Q > 0.

Однако вылету α-частицы из ядра препятствует кулоновский барьер и вероятность вылета из тяжелых ядер не может быть большой, так как для сообщения α-частице большой кинетической энергии возбужденное промежуточное ядро должно переходить на нижние, редко расположенные энергетические уровни, а вероятность таких переходов мала.

Для легких ядер, у которых кулоновский барьер невелик и составляет несколько МэВ, проблем с вылетом α-частиц нет. Например, реакции на легких ядрах

(4.6.10)

(4.6.11)

были одними из первых, полученных на ускорителях протонов Кокрофтом и Уолтоном в 1932 г.

Реакции типа (р, n) являются всегда эндоэнергетическими с энергией реакции Q меньше, чем -0,8 МэВ. По определению

.

(4.6.12)

Но

(4.6.13)

а

,

(4.6.14)

иначе ядро А будет переходить в ядро В путем β-распада. Подставив неравенства (4.6.13) и (4.6.14) в (4.6.12), получим следующий результат

Q < -0,8 МэВ.

(4.6.15)

Например,реакция

(4.6.16)

имеет Q = -2,76 МэВ.

Ввиду того, что в результате реакции (р, n) ядро-продукт приобретает добавочный протон, оно, как правило испытывает β+-распад или Е‑захват. Ядро , возникающее в реакции (4.6.15), не является исключением.

Реакции с протонами часто используют для получения монохроматических нейтронов (см. §4.9).

 

§6 Квантово-механический осциллятор

1.Гармонический осциллятор

- точка или система точек, совершающая гармонические колебания.

X=ACosωt

F = - c x c – коэффициент упругости

Сила упругая или квази упругая

F= - grad U

U = cx2/2

2.Классический гармонический осциллятор

(рисунок шарик на пружинке)

md2x/dt2 = -cx Fy = -cx

d2x/dt2 + cx/m =0 c/m=ω02

d2x/dt2 + ω02x = 0

решение: x = ACos(ω0 + φ0) - смещение от положения равновесия

V = dx/dt = - A ω0Cos(ω0t + φ0) 

T = mV2/2 = (m A2 ω02 / 2) Sin2(ω0t + φ0)

U = cx2/2 = (cA2Cos2(ω0t + φ0))/2

U = (m A2 ω02 Cos2(ω0t + φ0)) / 2

E = T + U = m A2 ω02 / 2

-A, A – точки поворота – U=E

Вероятность местонахождения

dW/dx – плотность вероятности

(интеграл от –A до А)(Wdx) = 1

К середине 20-х годов стало очевидно, что полуклассическая теория атома Н. Бора не может дать полного описания свойств атома. В 1925 - 1926 гг. в работах В. Гейзенберга и Э. Шредингера был разработан общий подход описания квантовых явлений - квантовая теория. Эволюция квантовой системы в нерелятивистском случае описывается волновой функцией, удовлетворяющей уравнению Шредингера.

Некоторое время атомное ядро и электроны считались элементарными составляющими вещества. Первое указание на существование атомного ядра связано с открытием в 1898 году А. Беккерелем радиоактивности. Это произошло задолго до того, как Резерфорд экспериментально доказал его существование. Оказалось, что некоторые минералы естественного происхождения самопроизвольно испускают излучение неизвестной природы.

Реакции под действием заряженных частиц

Инженерная графика

 

Сопромат