Деление урана.

Размах подобного колебания может быть настолько велик, что в средней части ядра образуется перетяжка, и оно под действием электростатических сил разрывается на две части.

Такое расщепление скорее всего возможно у очень тяжелых ядер, так как заряд их довольно большой, а электростатические силы расталкивания растут с заря­дом ядра.

Тяжелые ядра обладают меньшей энергией связи, а следовательно, и менее устойчивы. Если такое ядро придет в колебательное движение, то это движение уси­ливается электростатическим отталкиванием и ядро мо­жет разорваться на две части.

Ядерная реакция деления урана была открыта в 1939 году. Было обнаружено, что если нейтрон попа­дает в ядро урана, то в некоторых случаях это ядро рас­калывается, делится на две части, два «осколка» (рис. 10). Из одного ядра урана получаются два радио-

clip_image004

Рис. 10. Деление ядра урана. Из одного ядра урана получаются два радиоактивных ядра бо­лее легких элементов

активных ядра более легких элементов. При этом выде­ляется значительная энергия.

Эту энергию довольно просто подсчитать, воспользо­вавшись кривой энергии связи. Мы примем, что ядро урана разделится на два почти одинаковых ядра. В по­лучившихся ядрах частицы связаны друг с другом более прочно, нежели в ядре урана. Энергия связи, приходя­щаяся на одну частицу в этих ядрах, больше энергии связи частицы в уране на 0,85 Мэв.

В момент разрыва ядра урана частицы в «осколках» сжимаются, и при этом выделяется энергия. Каждая ча­стица выделяет как раз ту энергию, которую она при­обрела, двигаясь под действием ядерных сил. Эта энер­гия и равна увеличению энергии связи одной частицы — 0,85 Мэв. Для всех частиц ядра урана выделение энер­гии составит около 200 Мэв. Сюда входит энергия дви­жущихся «осколков» ядра, нейтронов, гамма-квантов и других частиц, получающихся как в самом процессе деле­ния, так и при последующем радиоактивном распаде «осколков». Надо считать, что кинетическая энергия всех этих «осколков» и частиц в конечном счете превращается в теплоту.

В одном килограмме урана содержится около 2,46- 1024 ядер. Если все ядра разделятся, то при этом выделится 200 • 2,46 • 1024 = 4,92 . 1026 Мэв.

Для того чтобы пересчитать эту энергию в более зна­комые нам единицы, надо учесть, что 1 Мэв равен 4,5 • 10-20 киловатт-часа. Деление одного килограмма урана дает 22 миллиона киловатт-часов энергии, что рав­ноценно теплу, получающемуся при сгорании 2,5 тысячи тонн угля.

Но не это самое важное. Физики знают ядерные реак­ции, которые дают большую энергию. Например, в реак­ции образования гелия, о

Страница 2 of 3« First...23