Spontaani jakautuminen
Spontaani fissio on eräänlainen raskaiden atomiytimien radioaktiivinen hajoaminen . Spontaani fissio on ydinfissio , joka tapahtuu ilman ulkoista viritystä (pakotettu fissio) ja tuottaa samat tuotteet kuin pakkofissio: fragmentteja (kevyempien alkuaineiden ytimiä) ja useita neutroneja . Nykyaikaisten käsitteiden mukaan tunneliilmiö on spontaanin fission syy .
Spontaanien fission todennäköisyys kasvaa protonien määrän kasvaessa ytimessä. Tämä todennäköisyys riippuu parametrista, jossa Z on protonien lukumäärä ja A on nukleonien kokonaismäärä . Kun tämän parametrin arvo lähestyy arvoa 45, spontaanin fission todennäköisyydellä on taipumus olla yhtenäinen, mikä asettaa rajoituksia superraskaiden ytimien olemassaolon mahdollisuudelle .
Uraanin ja toriumin kaltaisten alkuaineiden ytimien spontaani fissio on hyvin harvinainen prosessi; niiden ytimet hajoavat paljon useammin muiden hajoamiskanavien kautta ( uraani- ja toriumytimien Z 2 /A -parametrin arvo on noin 35). Kun Z 2 /A kasvaa, spontaanin ydinfission todennäköisyys kasvaa nopeasti.
Spontaanifissio-ilmiötä käytetään radioisotooppien ikääntymismenetelmässä fossiilien, meteoriittien jne.
Spontaani fissionopeus
Fissionopeudet ja niiden todennäköisyydet sekä syntyneiden neutronien lukumäärä fissiota kohti joissakin ytimissä on esitetty taulukossa [1] :
| Nucleus | Puoliintumisaika, vuotta | Spontaanin fission todennäköisyys | Neutronisaanto per fissio | Neutronivuo, g −1 s −1 |
|---|---|---|---|---|
| 235 U | 7.04 10 8 | 2,0 10 -9 | 1.86 | 3,0 10 -4 |
| 238 U | 4,47 10 9 | 5,4 10 -7 | 2.07 | 0,0136 |
| 239 Pu | 2,41 10 4 | 4,4 10 −12 | 2.16 | 2,2 10 −2 |
| 240 Pu | 6569 | 5,0 10 -8 | 2.21 | 920 |
| 250 cm_ | 8300 | 0,80 | 3.3 | 2.1 10 10 |
| 252 vrt | 2.638 | 3,09 10 −2 | 3.73 | 2,3 10 12 |
Historia
Ensimmäinen löydetty ydinfissioprosessi oli uraani-235- isotoopin pakotettu fissio neutronien toimesta.
Neuvostoliiton fyysikot G. N. Flerov ja K. A. Petrzhak löysivät spontaanin fission [2] vuonna 1940 uraanin hajoamista koskevien kokeellisten tutkimusten tuloksena [3] . Koska kosmiset säteet luovat mitattavissa olevan neutronivuon niiden tuottamiin kosmisten säteiden ilmasuihkuihin, on kokeellisesti vaikea erottaa spontaanin fission tapahtumia indusoidusta fissiosta maan pinnalla tehtävissä kokeissa. Ilmiön tutkimista häiritsevien kosmisten säteiden taustan vähentämiseksi monimetrinen maa- tai vesikerros voi toimia suojana. Siksi kokeet suoritettiin Moskovan metrossa ( Dynamo-asemalla ) 60 metrin syvyydessä [4] [5] .
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ Shultis, J. Kenneth; Richard E Faw. s. 141, välilehti. 6.2 // Ydinvoimatieteen ja -tekniikan perusteet . - CRC Press, 2008. - ISBN 1-4200-5135-0 .
- ↑ Flerov [GN], Petrjak [KA] Uraanin spontaani fissio (englanniksi) // Physical Review. - 1940. - 1. heinäkuuta ( nide 58 , nro 1 ). - s. 89 . — ISSN 0031-899X . - doi : 10.1103/PhysRev.58.89.2 .
- ↑ Neuvostoliiton tutkijoiden löydöt, 1979 , s. 220.
- ↑ K. A. Petrzhak, G. N. Flerov: Raportti atomiydinkokouksessa Moskovassa vuonna 1940 . Haettu 23. lokakuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 12. marraskuuta 2016.
- ↑ K. Petrzhak: Kuinka spontaani fissio löydettiin . Haettu 21. huhtikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 14. tammikuuta 2012.
Kirjallisuus
- Konyushaya Yu.P. Neuvostoliiton tutkijoiden löydöt. - M . : Moskovan työntekijä, 1979. - 688 s. – 50 000 kappaletta.
| Atomitutkimus Neuvostoliitossa ennen ensimmäisen reaktorin käynnistämistä | ||
|---|---|---|
| tutkimuspohja |
| |
| Kehitys |
| |
| Neuvostoliiton tiedeakatemian konferenssit |
| |
| Raaka-ainepohja |
| |