Ядерні реакції. Енергетичний вихід ядерних реакцій

1. Ядерні реакції. Енергетичний вихід ядерних реакцій

2.

Ядерні реакції – штучні перетворення
атомних ядер, викликані їх взаємодією з
частинками або одне з одним.

3. Під час ядерних реакцій виконуються закони збереження:

• Закон збереження електричного заряду;
• Закон збереження кількості нуклонів;
• Закон збереження і перетворення
енергії;
• Закон збереження імпульсу;
• Закон збереження маси.

4. Типи ядерних реакцій

• Збуджене в результаті бомбардування ядро
повертається в нормальний стан і при цьому
випускає один або кілька гамма-квантів:
1
1
H Li H Li
6
3
1
1
6
3
1
1
H
6
3
Li
1
1
H
6
3
Li

5. Реакція захоплення

• Ядро поглинає бомбардуючу частинку і
перетворюється в нове, масивніше ядро
1
1
1
1
H
H B C
11
5
11
5
B
12
6
12
6
C

6.

Поглинання ядром бомбардуючої
частинки і випускання ядром однієї або
кількох частинок (протонів, дейтронів, альфачастинок, нейтронів)
2
1
2
1
H
H Be B n
9
4
9
4
Be
10
5
1
0
10
5
B
1
0
n

7.

19
9
F H O He
139
57
1
1
16
8
La H
2
1
135
58
4
2
Ce 6 n
1
0

8. Розщеплення ядра на кілька частин

• При бомбардуванні ядер частинками великих
енергій може відбуватися розщеплення ядра
на кілька частин.
1
1
H 115B 48Be 24He
8
4
Be 24He 24He
8
4
1
1
4
2
Be
H
11
5
B
4
2
He
4
2
He
He

9. Енергетичний вихід ядерних реакцій

• Енергетичний вихід ядерних реакцій
можна розрахувати на основі закону
збереження енергії.

10. Енергетичний вихід ядерних реакцій

• Для виконання розрахунку енергетичного
виходу ядерної реакції необхідно:
• Визначити масу ядер і частинок m1 до реакції;
• Визначити масу ядер і частинок m2 після
реакції;
• Визначити зміну маси Δm=m1-m2;
• Розрахувати зміну енергії ΔE= Δmc2;
• Якщо ΔE>0, реакція відбувається з
виділенням енергії;
• Якщо ΔE<0, реакція відбувається з
поглинанням енергії.

11.

Виділення ядерної енергії відбувається:
Під час реакцій поділу важких ядер
Під час реакцій синтезу легких ядер
Значення ядерної енергії, виділеної
кожним ядром, яке бере участь у
реакції, дорівнює різниці між енергією
зв’язку Е2 продукту реакції і енергії
зв’язку Е1 вихідного ядра: ΔЕ=Е2-Е1.