fáze štěpení

fenomenologii štěpení

Když se těžké jádro podstupuje štěpení, různé fragment páry mohou být vytvořeny, v závislosti na rozložení neutronů a protonů, mezi fragmenty. To vede k rozdělení pravděpodobnosti hmotnostního i jaderného náboje pro fragmenty. Pravděpodobnost vzniku určitého fragmentu se nazývá jeho výtěžek štěpení a je vyjádřena jako procento štěpení, které k němu vede.

oddělené fragmenty zkušenosti velké Coulomb odpuzování vzhledem k jejich jaderné nálože, a že zpětný ráz od sebe s kinetickou energií určena fragment poplatky a vzdálenost mezi účtovat centra v době štěpení. Změny v těchto parametrech vedou k distribuci kinetických energií, a to i pro stejné rozdělení hmotnosti.

počáteční rychlosti zásuvná fragmenty jsou příliš rychlé pro vnější (atomové) elektrony z fissioning atom udržet tempo, a mnozí z nich jsou pryč. Jaderný náboj fragmentu tedy není zcela neutralizován atomovými elektrony a štěpné fragmenty odlétají jako vysoce nabité atomy. Jako jádro fragment upravuje od jeho deformovaný tvar do stabilnější konfigurace, deformační energie (tj. energie potřebná k deformaci) je obnoven a přeměněna na vnitřní excitační energie, a neutrony a rychlé gama záření (aktivní formě elektromagnetického záření vydávaného téměř totožná s štěpení události) může být odpaří z pohybu fragmentu. Rychle se pohybující, vysoce nabité atomu srazí s atomy média, přes které je v pohybu, a jeho kinetická energie je převedena na ionizaci a zahřívání média, jak to zpomalí a zastaví. Rozsah štěpných fragmentů ve vzduchu je jen několik centimetrů.

během procesu zpomalení nabitý atom zachycuje elektrony z média a stává se neutrální v době, kdy se zastaví. V této fázi sled událostí, atom vyrábí, se nazývá štěpení produktu rozlišit to od počáteční štěpení fragmentu tvořil na štěpení. Od okamžiku neutrony mohou být ztracena v přechodu od štěpení fragmentu produktů štěpení, dva nemusí mít stejné hmotnostní číslo. Štěpný produkt stále není stabilním druhem, ale je radioaktivní, a nakonec dosáhne stability tím, že podstoupí řadu beta rozpadů, které se mohou lišit v časovém měřítku zlomků sekundy až mnoha let. Beta emise se skládá z elektronů a antineutrin, často doprovázených gama paprsky a rentgenovými paprsky.

bylo zjištěno, že rozložení hmotnosti, náboje a kinetické energie fragmentů závisí na štěpných druzích a také na excitační energii, při které dochází k štěpení. Mnoho dalších aspektů štěpení byly pozorovány, čímž se rozsáhlé fenomenologie proces a poskytuje zajímavý soubor problémů pro interpretaci. Patří sem systematika průřezů štěpení (míra pravděpodobnosti štěpení); změna počtu řádek neutronů (viz níže) vyzařovaného světla jako funkce fissioning druhů a zejména fragment hmoty split; úhlové rozdělení fragmentů s ohledem na směr paprsku částice vyvolávající štěpení; systematika spontánní štěpení půl života; výskyt spontánní štěpné izomery (excitované stavy jádra); emise světla částicemi (vodík-3, helia-3, helium-4, atd.) v malém, ale významném počtu v některých štěpných událostech; přítomnost zpožděných neutronových emitorů mezi produkty štěpení; časové měřítko, na kterém různé fáze procesu probíhají; a distribuce uvolňování energie ve štěpení mezi částicemi a záření vyrobené.

podrobnou diskusi o všech těchto aspektech štěpení a jak byly údaje získány, není možné, ale některé z nich jsou zpracována tak, aby poskytují některé vhled do tohoto oboru a chuť jeho fascinace.

Štěpení fragmentu rozdělení hmotnosti

rozdělení fragment mas vznikla v štěpení je jedním z nejvýraznějších rysů tohoto procesu. Je závislá na hmotnosti štěpného jádra a excitační energii, při které dochází k štěpení. Při nízké excitační energie, štěpení takové nuklidy jako uran-235 nebo plutonia-239 je asymetrická, tj. fragmenty jsou tvořeny v dva-hrbatý pravděpodobnost (či výnos) distribuce zvýhodňují nerovné rozdělení hmotnosti. To je znázorněno na obrázku 4. Jak bude poznamenáno, světelná skupina fragmentových hmot se posune na vyšší hmotnostní čísla, jak se zvyšuje hmotnost štěpného jádra, zatímco poloha těžké skupiny zůstává téměř stacionární. Jak se excitační energie štěpení zvyšuje, pravděpodobnost symetrického rozdělení hmoty se zvyšuje, zatímco pravděpodobnost asymetrického dělení klesá. To znamená, že údolí mezi dvěma vrcholy zvyšuje pravděpodobnost (výnos tvorby), a na vysoké buzení rozložení hmotnosti se stává single-hrbatý, s maximální výnos na symetrii (viz Obrázek 5). Izotopy radia vykazují zajímavé rozložení hmotnosti s trojitým hrbem, a nuklidy lehčí než radium vykazují jedno hrbaté, symetrické rozložení hmotnosti. (Tyto nuklidy však vyžadují relativně vysokou aktivační energii, aby se podrobily štěpení.) U velmi těžkých jader v oblasti fermium-260, hmotnost-výnosová křivka se stává symetrické (single-hrbatý) i pro spontánní štěpení, a kinetické energie fragmentů jsou neobvykle vysoké. Pochopení těchto masových distribucí bylo jedním z hlavních hádanek štěpení a úplná teoretická interpretace stále chybí, i když bylo dosaženo velkého pokroku (viz níže).