Файл: 1.LEC IN RUS.pdf

Деление ядер 

Лекция 13 

Деление ядер 



1934 г. - Э.Ферми

опыты по облучению урана медленными нейтронами от Ra-Be 

источника. Cреди продуктов реакции - радиоактивные ядра. 



Деление – реакция, в которой тяжелое ядро делится на примерно одинаковые по 
массе ядра-осколки.  

1

2

1

2

;

1

U

U

U

Z

Z

Z

A

A

A

A









 

 1939 

г. - О.Ган и Ф.Штрассман 

обнаружили среди продуктов реакций барий. 

Л.Мейтнер и О.Фриш 

впервые объявили, что под действием нейтронов происходило 

деление урана: возбужденное при захвате нейтрона ядро урана может разделиться на 
две примерно равные части (осколки деления), между которыми распределяются 
нуклоны исходного ядра:  



Н. Бор и Дж. Уиллер 

- 

количественная интерпретация деления ядра через 

параметр деления

.  



1940 г. - Г. Флеров и К. Петржак 

открыли явление спонтанного деления ядер 

235

U 

Деление ядер 



Энергия деления: 

Основные свойства: 





2

1

1

1

2

2

2

( , ) (

( ,

)

(

,

))

дел

Q

M A Z

M A Z

M

A Z

c









2

( , )

(

)

/

(

)

p

n

удельн

M A Z

Zm

A Z m

ая энергия

c

связи

A















1

1

2

2

1

1

2

2

(

);

дел

A

A

Q

A

A

A

A

A











 



















Энергия деления – в кинетическую энергию 
осколков: 



Осколки должны разлететься под 
действием кулоновских сил

2

13

1

2

0

1/3

1/3

1

2

;

1.4 10



















k

Z Z

e

V

R

r A

A

R

R

Предполагая 

Z

1

=Z

2

=92/2=46; R

1

=R

2

; A

1

=A

2

=238/2=119 →  

10 2

2

13

3

(4.8 10 )

46

200

2 1.4 10

119

k

дел

V

МэВ Q



















(

)

238 0.8

200

дел

Q

A

МэВ

 











Деление ядер 



Осколки перегружены нейтронами: 

Основные свойства: 

Ядро 

N/Z

1.0

1.3

1.45

1.6

16

8

O

108

47

Ag

137

56

Ba

238

92

U



После деления - осколки должны быть β-радиоактивны для восстановления 
баланса между 

n 

и 

p → 

цепочка β-распадов

 (Z 

увеличивается на 

4 

– 5 

единиц

)

. 



Мгновенные нейтроны 

из осколков (

< 4∙10

-14

 c

) 

в среднем  2-3 шт. на один акт. 



Гамма-радиоактивность.  



После 

β

-

распадов ядра сильно возбуждены, могут 

испускать 

запаздывающие нейтроны 

(< 1%). 

Деление ядер 



Осколки, как правило, различаются по массам (асимметричное деление) 

Основные свойства: 

1.

Ядра-осколки:    

~150…180 МэВ

. 

2.

Нейтроны деления:  

~ 5…6 МэВ

. 

3.

β

–

-

распады: 

~ 10…15 МэВ

. 

4.

γ-кванты:   

~ 10 МэВ. 

5.

Антинейтрино   

~ 10 МэВ. 

235

236

95

139

92

92

38

54

2

n

U

U

Sr

Xe

n











Деление ядер с наибольшей вероятностью 
происходит на неравные по массе осколки: 
 

m

1

 :m

1

 = 2 : 3 

Кинетические энергии осколков обратно 
пропорциональны их массам: 

T

1

:T

2

 =3:2 

. 

Баланс энергий: