Ядерные реакции и их классификация

Ядерная реакция – это превращение атомных ядер при взаимодействии с элементарными частицами (в том числе и с γ – квантами) или друг с другом.

Символическая запись ,

Х и Y – соответственно исходное и конечное ядро,

а и b – бомбардирующая и испускаемая (или испускаемые) в ядерной реакции частицы.

Первая в истории ядерная реакция осуществлена Э.Резерфордом (1911) при бомбардировке ядра азота α – частицами, испускаемыми радиоактивным источником:

,

где - протон.

Реакции могут проходить с выделением энергии (экзотермические ядерные реакции) и с поглощением энергии (эндотермические).

Классификация ядерных реакций:

1) по роду участвующих в них частиц – реакции под действием нейтронов, заряженных частиц, γ – квантов;

2) по энергии вызывающих их частиц – реакции при малых, средних и высоких энергиях;

3) по роду участвующих в них ядер – реакции с испусканием нейтронов; заряженных частиц; реакции захвата (в случае этих реакций составное ядро не испускает никаких частиц, а переходит в основное состояние, излучая один или несколько γ – квантов).

Ядерные реакции под действием нейтронов

Нейтроны, являясь электрически нейтральными частицами, не испытывают кулоновского отталкивания и поэтому легко проникают в ядра и вызывают разнообразные превращения. Ядерные реакции под действием нейтронов привели к появлению ядерных реакторов.

Характер ядерных реакций под действием нейтронов зависит от их скорости (энергии). Медленные нейтроны – их энергия менее 10^-7эВ – 10⁴эВ. Быстрые нейтроны – 10₄ – 10¹⁰эВ и больше. Так, тепловыми (медленными) нейтронами делятся ядра . ( - плутоний, - торий, - изотопы урана.) Высокоэнергичные нейтроны вызывают деление практически всех ядер.