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铀原子核的裂变。 连锁反应。 该过程的描述
将所述芯 - 一个重原子分裂成大约相等重量的两个片段，随后是大量的能量的释放。
一个新的时代的核裂变开始的发现 - “原子时代”。 其可能的用途和风险的平衡的潜力，从它的使用中获益，不仅给人们带来了很多的社会，政治，经济和科学成就，也是一个严重的问题。 即使从纯科学的角度，在核裂变过程中产生了大量的困惑和并发症，以及一个完整的理论解释是未来的事情。
共享 - 益
结合能（每核子）在不同的核不同。 较重的有比位于元素周期表中间较低的结合能量。
这意味着，重核，其中所述原子数目大于 100，优选地分成两个较小的片段，由此释放的能量被转换成片段的动能。 这个过程被称为分裂 原子核。
根据稳定性曲线，其示出了从用于中子较重核喜欢中子更大数量的稳定核素的质子数的依赖性比打火机（与质子的数量进行比较）。 这表明，除了分裂过程中会发出一些“备用”中子。 此外，他们还将接手部分释放出的能量。 铀原子的研究裂变表明该产生中子3-4：U→238 145 90 LA + BR + 3N。
该片段的原子序数（和原子质量）不等于一半 的原子质量 的父的。 形成为切割的结果的原子的质量之间的差异通常约为50。然而，这样做的原因尚不完全清楚。
238 U，145的La Br和90的结合能是1803，分别1198和763兆电子伏。 这意味着，能量被释放铀裂变等于1198 + 158 = 763-1803兆电子伏，从反应得到的。
自发裂变
自发分裂过程是在自然界中已知的，但他们是非常罕见的。 这个过程的平均寿命为约10 17，并且，例如，放射性核素的α衰变的平均寿命为约10 11。
这样做的原因是，以分离成两个部分，所述芯必须先经过在椭圆形式的变形（拉伸），然后，之前最终裂解成两个片段形成在中间“颈部”。
势垒
在两个力的芯变形状态。 其中之一 - 增加的表面能量（液液滴的表面张力解释了其球形形状），以及另一方面 - 裂变碎片之间的库仑斥力。 他们共同产生的势垒。
如在α衰变的情况下发生的铀原子核自发裂变，片段必须克服由量子隧道的手段这一障碍。 阻挡是约6兆电子伏，如在α衰变的情况下，但α粒子的隧穿的概率大于重得多产物分裂原子大得多。
强制降解
更可能是诱发铀原子核裂变。 在这种情况下，母核照射中子。 如果父它吸收，然后将它们结合以释放结合能在振动能量的形式，其可以超过克服势垒所需的6MeV。
当额外的中子能量是不足以克服势垒，入射中子必须先有一个最低的动能，以便能够诱导原子的分裂。 在238ü额外的中子结合能的情况下，缺少约1兆电子伏。 这意味着铀原子核裂变仅诱导中子具有的动能大于1兆电子伏以上。 在另一方面， 铀-235同位素有一个未成对的中子。 当原子核吸收额外的，它与它形成一对夫妇和一个额外的结合能为这个配对的结果。 这是足以释放克服原子核的势垒，发生在任何中子碰撞同位素师所需要的能量。
β衰变
尽管裂变反应是由三个或四个中子发射的事实，片段还含有比他们原来稳定的等压线更多的中子。 这意味着，裂解片段一般是相对于β衰变不稳定。
例如，当存在铀238 U的核的一个部门，稳定等压线与A = 145 145是钕的Nd，这意味着该片段镧La 145个分裂成三个阶段，通过照射电子和中微子直到稳定核素每次形成。 与A = 90 90稳定的等压线是锆的Zr，所以裂解片段溴溴90个分裂成五个阶段链β衰变。
这些链β衰变发射这几乎是进行了所有的电子和中微子的额外的能量。
核反应：铀裂变
从中子辐射直接用核素数量过于庞大它们来确保核的稳定是不可能的。 这里的关键是，有没有库仑斥力，所以表面能趋于保留因父中子。 然而，有时会发生。 例如，裂变碎片溴90在第一β-衰变产生氪-90，其可以位于在激发态下以足够的能量，以克服表面能。 在这种情况下，中子辐射可以直接发生，以形成氪-89。 这等压线相对于β-衰变尚未进入稳定钇-89仍然不稳定，使氪89分为三个阶段。
铀裂变：链式反应
在裂解反应发射的中子可以通过另一方 - 核，其然后经历自诱发裂变被吸收。 在铀-238 3个中子，其与能量产生出小于1兆电子伏（在铀芯的裂变释放的能量 - 158兆电子伏 - 大部分转化成动能裂解片段）的情况中，因此它们不能引起这种核素的一个进一步分割。 然而，如果稀有同位素铀235这些自由中子的显著浓度可以通过235 U的核被捕获，它实际上可以导致裂解，因为在这种情况下，存在低于该分割不诱导没有能量阈值。
这是主链反应。
核反应的类型
设k - 1。这数目将取决于在步骤n中产生的中子的数量 - - 在链中的步骤n中的裂变材料的样品中产生的中子，通过在阶段产生的中子数n除以数1，由核心，吸收其可以进行诱发裂变。
•若k <1上，链反应纯粹是蒸汽和过程将停止非常快。 这是自然发生的事情 铀矿， 其中铀-235的浓度是如此之小，中子这种同位素的吸收概率是非常微不足道的。
•若k> 1，则链式反应将继续，只要增长，因为所有的裂变材料的将不被使用 （原子弹）。 这是通过富集天然矿石以获得铀235的足够高的浓度来实现。 对于具有中子吸收的概率，这是依赖于球体的半径的球形样本值k增加。 因此ü重量必须超过一定克里提卡尔·马斯到铀（链反应）的裂变可能发生。
•若k = 1，则有一个控制的反应。 它是在用 核反应堆。 该过程被控制镉或硼的铀棒，其吸收大部分中子之间分布（这些元素是能够捕获中子）。 分割铀芯它是由以使得k值保持等于一个移动该杆自动控制。
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