ವಿದಳನ ಮಾಡುವಾಗ ಯಾವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ? ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು

ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು.ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನೊಂದಿಗಿನ ಕಣದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳು ಅಥವಾ ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಥಮ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ 1919 ರಲ್ಲಿ ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್‌ನಿಂದ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಸಾರಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳ ಘರ್ಷಣೆಯು ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಇದರರ್ಥ ಸಾರಜನಕ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್, ಆಲ್ಫಾ ಕಣದೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಆಮ್ಲಜನಕ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆ ಅಥವಾ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧದ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಪರಮಾಣು ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಕಣಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು:

ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ.ವಿವಿಧ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪ್ರಮುಖಆಧುನಿಕ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಮಾನವ ಸಮಾಜಕೆಲವು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ 1939 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ E. ಫೆರ್ಮಿ, I. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ, O. ಹಾನ್, F. ಸ್ಟ್ರಾಸ್‌ಮನ್, L. ಮೈಟ್ನರ್, O. ಫ್ರಿಶ್, F. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ ಅವರು ನಡೆಸಿದ್ದು, ಒಂದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆದಾಗ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎರಡು ಮೂರು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಒಂದು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನವು ಸುಮಾರು 200 MeV ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಫ್ರಾಗ್ಮೆಂಟ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಚಲನೆಯ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು 165 MeV ನಷ್ಟಿರುತ್ತದೆ, ಉಳಿದ ಶಕ್ತಿಯು ಗಾಮಾ ಕ್ವಾಂಟಾದಿಂದ ಸಾಗಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಂಡು, 1 ಕೆಜಿ ಯುರೇನಿಯಂನ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯು 80 ಸಾವಿರ ಶತಕೋಟಿ ಜೂಲ್‌ಗಳು ಎಂದು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು. ಇದು 1 ಕೆಜಿಯನ್ನು ಸುಡುವಾಗ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹಲವಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಕಲ್ಲಿದ್ದಲುಅಥವಾ ಎಣ್ಣೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಮೋಚನೆಯ ಮಾರ್ಗಗಳಿಗಾಗಿ ಹುಡುಕಾಟ ನಡೆಸಲಾಯಿತು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಅದನ್ನು ಬಳಸಲು ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ.

1934 ರಲ್ಲಿ ಸರಪಳಿ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಮೊದಲು ಸೂಚಿಸಿದವರು F. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ. 1939 ರಲ್ಲಿ, ಅವರು H. ಹಾಲ್ಬನ್ ಮತ್ತು L. ಕೊವಾರ್ಸ್ಕಿ ಅವರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ತುಣುಕುಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಅದನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. , 2 -3 ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು. ನಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲಕರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳುಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇತರ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಡೆದು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಮೂರು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದಳನ, 6-9 ಹೊಸ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬೇಕು, ಅವು ಹೊಸ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಾಗಿ ಬೀಳುತ್ತವೆ. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 316 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 316

ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನುಷ್ಠಾನವು ಹಾಗಲ್ಲ ಸರಳ ಕಾರ್ಯರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಅದು ಹೇಗೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್‌ನ ಕೇವಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು 235 ರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ 238 ರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್‌ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ನಾಶಮಾಡಲು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ 238 ರೊಂದಿಗಿನ ಯುರೇನಿಯಂನ ಪಾಲು 99.8% ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ 235 ರೊಂದಿಗಿನ ಯುರೇನಿಯಂನ ಪಾಲು ಕೇವಲ 0.7% ಆಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಮೊದಲನೆಯದು ಸಂಭವನೀಯ ಮಾರ್ಗವಿದಳನ ಸರಪಳಿಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅನುಷ್ಠಾನವು ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅದರ ಶುದ್ಧ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಐಸೊಟೋಪ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಸ್ಥಿತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟು ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿಯುರೇನಿಯಂ, ಏಕೆಂದರೆ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಯಾವುದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಹೊಡೆಯದೆ ಮಾದರಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾರುತ್ತವೆ. ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಬಹುದಾದ ಯುರೇನಿಯಂನ ಕನಿಷ್ಠ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂ -235 ಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಹಲವಾರು ಹತ್ತಾರು ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳು.

ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನಲ್ಲಿ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಸರಳವಾದ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳಾಗಿವೆ: ಯುರೇನಿಯಂ ಲೋಹದ ಎರಡು ತುಂಡುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ನಿರ್ಣಾಯಕಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದರಲ್ಲೂ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಬೆಳವಣಿಗೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂನ ತಾಪಮಾನವು ಲಕ್ಷಾಂತರ ಡಿಗ್ರಿಗಳನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ಸ್ವತಃ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುಗಳು ಉಗಿಯಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಬಿಸಿ ಅನಿಲ ಚೆಂಡು ವೇಗವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಸುಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟ ಸಂಭವಿಸುವುದು ಹೀಗೆ.

ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಂತಿಯುತ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ, ಏಕೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್.ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ನಿಧಾನವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು (ಚಿತ್ರ 317). ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು 1-2 MeV ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ವೇಗವು ಸರಿಸುಮಾರು 107 m/s ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಅವುಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು. ಅಂತಹ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಅದೇ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ 140 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ಇರುವುದರಿಂದ, ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ವೇಗಕ್ಕೆ ಸಮೀಪವಿರುವ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಉಷ್ಣ ಚಲನೆ(ಸುಮಾರು 2·10 3 ಮೀ/ಸೆ), ನಿಧಾನ ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಧಾನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ 500 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂ ಅನ್ನು ನಿಧಾನವಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಯುರೇನಿಯಂ -238 ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ವೇಗವನ್ನು ಉಷ್ಣದ ವೇಗಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಬೇಕು.

ಅಕ್ಕಿ. 317

ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಚಲಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು, ಮಾಡರೇಟರ್ ಎಂಬ ವಿಶೇಷ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾಡರೇಟರ್ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಭಾರವಾದ ಒಂದಕ್ಕೆ ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆಯುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾಡರೇಟರ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರು ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್.

ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಸಂಭವಿಸುವ ಜಾಗವನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪ್ರತಿಫಲಕದಿಂದ ಸುತ್ತುವರಿದಿದೆ, ಇದು ಹೊರಹೋಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಾಗವನ್ನು ಕೋರ್‌ಗೆ ತಿರಸ್ಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾಡರೇಟರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅದೇ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶೀತಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಶೀತಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರನ್ನು ಶೀತಕವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ಮತ್ತು ದ್ರವ ಲೋಹೀಯ ಸೋಡಿಯಂ ಕೂಡ.

ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ವಿಶೇಷ ನಿಯಂತ್ರಣ (ಅಥವಾ ನಿಯಂತ್ರಣ) ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಂಟ್ರೋಲ್ ರಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಬೋರಾನ್ ಅಥವಾ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಉಷ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಮೊದಲು, ಅವುಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅದರ ಕೋರ್ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಾಗವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಅವು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ. ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು, ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯು ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಕ್ರಮೇಣ ಕೋರ್ನಿಂದ ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವಾಗ ಸ್ಥಾಪಿತ ಮಟ್ಟಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸ್ವಿಚ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ನಿಯಂತ್ರಣ ರಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಕೋರ್‌ಗೆ ಆಳವಾಗಿ ಮುಳುಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ.ನಮ್ಮ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಂತಿಯ ಸೇವೆಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು. ಯುಎಸ್ಎಸ್ಆರ್ನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಕೆಲಸದ ಮೊದಲ ಸಂಘಟಕ ಮತ್ತು ನಾಯಕ ಅಕಾಡೆಮಿಶಿಯನ್ ಇಗೊರ್ ವಾಸಿಲಿವಿಚ್ ಕುರ್ಚಾಟೊವ್ (1903-1960).

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಯುಎಸ್ಎಸ್ಆರ್ ಮತ್ತು ಯುರೋಪ್ನಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡದಾದ ಲೆನಿನ್ಗ್ರಾಡ್ ಎನ್ಪಿಪಿ ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ರಲ್ಲಿ. ಲೆನಿನ್ 4000 MW ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಂದರೆ. ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ಶಕ್ತಿಯ 800 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.

ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವೆಚ್ಚ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು, ಉಷ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವೆಚ್ಚಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ. ಅದಕ್ಕೇ ಅಣುಶಕ್ತಿವೇಗವರ್ಧಿತ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ.

ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಸಮುದ್ರ ಹಡಗುಗಳು. ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಶಾಂತಿಯುತ ಹಡಗು, ಪರಮಾಣು-ಚಾಲಿತ ಐಸ್ ಬ್ರೇಕರ್ ಲೆನಿನ್ ಅನ್ನು 1959 ರಲ್ಲಿ ಸೋವಿಯತ್ ಒಕ್ಕೂಟದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು.

1975 ರಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಸೋವಿಯತ್ ಪರಮಾಣು-ಚಾಲಿತ ಐಸ್ ಬ್ರೇಕರ್ ಆರ್ಕ್ಟಿಕಾ ಉತ್ತರ ಧ್ರುವವನ್ನು ತಲುಪಿದ ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಮೇಲ್ಮೈ ಹಡಗಾಯಿತು.

ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ.ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಬೆಳಕಿನ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೈಕ್-ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು, ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಇದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆಯುವ ಕಣಗಳ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯ. ಅಗತ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳುಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸ್ಫೋಟಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಬೆಳಕಿನ ಐಸೊಟೋಪ್‌ನಿಂದ ಹೀಲಿಯಂನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸುಮಾರು 108 ಕೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಭಾರೀ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ - ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ - ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ

ಸರಿಸುಮಾರು 5 10 7 K ಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

1 ಗ್ರಾಂ ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್‌ನಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದಾಗ, ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯು 4.2·10 11 ಜೆ. 10 ಟನ್ ಡೀಸೆಲ್ ಇಂಧನವನ್ನು ಸುಟ್ಟಾಗ ಈ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೀಸಲು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಕ್ಷಯವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನಶಾಂತಿಯುತ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯಗಳು ಆಧುನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ.

ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ಭಾರೀ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀಲಿಯಂ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವ ಮೂಲಕ ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬಿಸಿಯಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಚೇಂಬರ್ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸದಂತೆ ಮಾಡಲು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆನ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್"ಟೋಕಾಮಾಕ್ -10" ಸೋವಿಯತ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು 13 ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿಮಾಡಲು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡಬಹುದು ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಹಲವಾರು ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳು ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್‌ನ ಭಾರೀ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗಾಜಿನ ಚೆಂಡಿನ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಬೇಕು. ಲೇಸರ್ ಸ್ಥಾಪನೆಗಳ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ, ಹಲವಾರು ಹತ್ತು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.

ವರ್ಗ

ಪಾಠ ಸಂಖ್ಯೆ 42-43

ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ. ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವಿಜ್ಞಾನ. ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆ. ಅರ್ಧ ಜೀವನ.

ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು

ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಮತ್ತೊಂದು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯಕ ಕಣಗಳು ಅಥವಾ γ ಕ್ವಾಂಟಾ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಕಂಡುಬರದ ಹೊಸ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.

ಪರಮಾಣು ಕೊಳೆತ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ 1919 ರಲ್ಲಿ E. ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್‌ನಿಂದ ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು (§ 9.5 ನೋಡಿ). ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್ ಸಾರಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದನು. ಕಣಗಳು ಘರ್ಷಣೆಯಾದಾಗ, ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸಿತು, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ:

ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಕಾನೂನುಗಳು: ಪ್ರಚೋದನೆ, ಶಕ್ತಿ, ಕೋನೀಯ ಆವೇಗ, ಚಾರ್ಜ್. ಇವುಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಕಾನೂನುಗಳುಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ಕಾನೂನು ಬ್ಯಾರಿಯನ್ ಚಾರ್ಜ್(ಅಂದರೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ - ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು). ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ಹಲವಾರು ಇತರ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಕಾನೂನುಗಳು ಸಹ ಹೊಂದಿವೆ.

ಪರಮಾಣುಗಳು ವೇಗದ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ (ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳು, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು, α-ಕಣಗಳು, ಅಯಾನುಗಳು) ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಈ ರೀತಿಯ ಮೊದಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು 1932 ರಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧಕದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು:

ಇಲ್ಲಿ M A ಮತ್ತು M B ಗಳು ಆರಂಭಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಾಗಿವೆ, M C ಮತ್ತು M D ಅಂತಿಮ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಾಗಿವೆ. ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ΔM ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಸಾಮೂಹಿಕ ದೋಷ. ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು (Q > 0) ಅಥವಾ ಶಕ್ತಿಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ (Q< 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |Q|, которая называется порогом реакции.

ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಧನಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಲು, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಆರಂಭಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್‌ಗಳು ಅಂತಿಮ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರಬೇಕು. ಇದರರ್ಥ ΔM ಮೌಲ್ಯವು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರಬೇಕು.

ಮೂಲತಃ ಎರಡು ಸಾಧ್ಯ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯ ವಿಮೋಚನೆ.

1. ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆತಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಇದು α- ಅಥವಾ β-ಕಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಒಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಅಸ್ಥಿರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಎರಡು ದೊಡ್ಡ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

1939 ರಲ್ಲಿ, ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ O. ಹಾನ್ ಮತ್ತು F. ಸ್ಟ್ರಾಸ್ಮನ್ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಫರ್ಮಿ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತಾ, ಯುರೇನಿಯಂ ಅನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ, ಮಧ್ಯ ಭಾಗದ ಅಂಶಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕ– ಬೇರಿಯಂನ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು (Z = 56), ಕ್ರಿಪ್ಟಾನ್ (Z = 36), ಇತ್ಯಾದಿ.

ಯುರೇನಿಯಂ ಎರಡು ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ: (99.3%) ಮತ್ತು (0.7%). ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ, ಎರಡೂ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ಎರಡು ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಧಾನ (ಉಷ್ಣ) ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು 1 MeV ಕ್ರಮದ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತವೆ.

ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯ ಮುಖ್ಯ ಆಸಕ್ತಿಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ.ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ವಿದಳನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಂದಾಜು 90 ರಿಂದ 145 ರವರೆಗಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸುಮಾರು 100 ವಿವಿಧ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ. ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಎರಡು ವಿಶಿಷ್ಟ ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು:

ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವು ಇತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಹೊಸ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಬೇರಿಯಮ್, ಕ್ಸೆನಾನ್, ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ, ರುಬಿಡಿಯಮ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಇತರ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಾಗಿರಬಹುದು.

ಒಂದು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಅಗಾಧವಾಗಿದೆ - ಸುಮಾರು 200 MeV. ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂದಾಜನ್ನು ಬಳಸಿ ಮಾಡಬಹುದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್ಗಳು. A ≈ 240 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್‌ಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 7.6 MeV/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, A = 90-145 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು 8.5 MeV/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ವಿದಳನವು 0.9 MeV/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್ ಅಥವಾ ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು 210 MeV ಕ್ರಮದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 1 ಗ್ರಾಂ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿದಳನವು 3 ಟನ್ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಅಥವಾ 2.5 ಟನ್ ತೈಲದ ದಹನದಂತೆಯೇ ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗೆ N / Z ಅನುಪಾತವು 1.6 ರ ಕ್ರಮವಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 9.6.2), 90 ರಿಂದ 145 ರವರೆಗಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಈ ಅನುಪಾತವು 1.3-1.4 ರ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ತುಣುಕು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಸತತವಾಗಿ β - - ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸರಣಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರೋಟಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 2 ಅಥವಾ 3 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಅನುಕೂಲಕರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇತರ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಡೆದು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, 4 ರಿಂದ 9 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಹೊಸ ಕೊಳೆತಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇಂತಹ ಹಿಮಪಾತದಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಯೋಜನೆ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 9.8.1.

ಚಿತ್ರ 9.8.1. ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರ.

ಸರಪಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಂಭವಿಸಲು, ಕರೆಯಲ್ಪಡುವದು ಅವಶ್ಯಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶಆಗಿತ್ತು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಪ್ರತಿ ನಂತರದ ಪೀಳಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಹಿಂದಿನದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇರಬೇಕು. ಗುಣಾಕಾರ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಪ್ರತಿ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಮಾತ್ರ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದಲೂ - ಕೆಲವು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಇತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವಲಯವನ್ನು ಬಿಡಬಹುದು. ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅದೇ ಯುರೇನಿಯಂನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಯುರೇನಿಯಂನ ಕೇವಲ 0.7% ನಷ್ಟಿದೆ. ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಈ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಐಸೊಟೋಪ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ.

ಯುರೇನಿಯಂ -235 ರ ಹೆಚ್ಚಿದ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಯುರೇನಿಯಂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವದನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಬೆಳೆಯಬಹುದು. ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಮೂಹ.ಯುರೇನಿಯಂನ ಸಣ್ಣ ತುಂಡುಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯಾವುದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆಯದೆಯೇ ಹೊರಕ್ಕೆ ಹಾರುತ್ತವೆ. ಶುದ್ಧ ಯುರೇನಿಯಂ -235 ಗೆ, ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸುಮಾರು 50 ಕೆ.ಜಿ. ಯುರೇನಿಯಂನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೂಲಕ ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಹಿಂದುಳಿದವರುನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು. ಸತ್ಯವೆಂದರೆ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ನಿಧಾನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ವೇಗವಾದವುಗಳಿಗಿಂತ ನೂರಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಾಡರೇಟರ್ ಆಗಿದೆ ಭಾರೀ ನೀರು D 2 O. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡುವಾಗ, ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರು ಸ್ವತಃ ಭಾರೀ ನೀರಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಇದು ಉತ್ತಮ ಮಾಡರೇಟರ್ ಆಗಿದೆ. ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಸಂವಹನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಉಷ್ಣದ ವೇಗಕ್ಕೆ ನಿಧಾನವಾಗುತ್ತವೆ.

ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಾಡರೇಟರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ವಿಶೇಷ ಬೆರಿಲಿಯಮ್ ಶೆಲ್, ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು 250 ಗ್ರಾಂಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

IN ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬುಗಳುಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಮಾಣು ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನ ಎರಡು ತುಣುಕುಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ನಿರ್ಣಾಯಕಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.

ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುವ ಸಾಧನವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಪರಮಾಣು(ಅಥವಾ ಪರಮಾಣು) ರಿಯಾಕ್ಟರ್. ನಿಧಾನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ನ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 9.8.2.

ಚಿತ್ರ 9.8.2. ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ರೇಖಾಚಿತ್ರ.

ಪರಮಾಣು ಕ್ರಿಯೆಯು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್‌ನಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಾಡರೇಟರ್‌ನಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ -235 (3% ವರೆಗೆ) ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಷಯದೊಂದಿಗೆ ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸಿದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರಾಡ್‌ಗಳಿಂದ ಭೇದಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಬೋರಾನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಕೋರ್ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕೋರ್ಗೆ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಶೀತಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ನೀರು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೋಹವಾಗಿರಬಹುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸೋಡಿಯಂ, ಇದು 98 °C ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ). ಉಗಿ ಜನರೇಟರ್ನಲ್ಲಿ, ಶೀತಕವು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀರಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಉಗಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಅತಿಯಾದ ಒತ್ತಡ. ವಿದ್ಯುತ್ ಜನರೇಟರ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ ಟರ್ಬೈನ್ಗೆ ಉಗಿ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟರ್ಬೈನ್ನಿಂದ, ಉಗಿ ಕಂಡೆನ್ಸರ್ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಕಿರಣ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು, ಶೀತಕ I ಮತ್ತು ಸ್ಟೀಮ್ ಜನರೇಟರ್ II ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳು ಮುಚ್ಚಿದ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ಟರ್ಬೈನ್ ಶಾಖದ ಎಂಜಿನ್ ಆಗಿದ್ದು ಅದು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಸಸ್ಯದ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಆಧುನಿಕ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಉಪಯುಕ್ತ ಕ್ರಮಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನ ಆದ್ದರಿಂದ, 1000 MW ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ರಿಯಾಕ್ಟರ್ನ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯು 3000 MW ತಲುಪಬೇಕು. ಕಂಡೆನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವ ನೀರಿನಿಂದ 2000 MW ಅನ್ನು ಸಾಗಿಸಬೇಕು. ಇದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜಲಾಶಯಗಳ ಸ್ಥಳೀಯ ಮಿತಿಮೀರಿದ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ನಂತರದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮುಖ್ಯ ಸಮಸ್ಯೆಸಂಪೂರ್ಣ ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ವಿಕಿರಣ ಸುರಕ್ಷತೆಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಜನರು ಮತ್ತು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಕೋರ್ನಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗುವ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಸ್ತುಗಳ ಆಕಸ್ಮಿಕ ಬಿಡುಗಡೆಗಳನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತಾರೆ. ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಾಗ, ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕೆಲವು ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿನ ಅಪಘಾತಗಳ ನಂತರ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಪೆನ್ಸಿಲ್ವೇನಿಯಾ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದಲ್ಲಿ (USA, 1979) ಮತ್ತು ಚೆರ್ನೋಬಿಲ್ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರ(1986), ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ತೀವ್ರವಾಗಿದೆ.

ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ನಿಧಾನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಜೊತೆಗೆ, ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾಡರೇಟರ್ ಇಲ್ಲದೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಅಂತಹ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ಇಂಧನವು ಐಸೊಟೋಪ್‌ನ ಕನಿಷ್ಠ 15% ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಮೃದ್ಧ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದೆ.ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಯುರೇನಿಯಂ -238 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಎರಡು ಸತತ β ಮೂಲಕ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು ಪರಮಾಣು ಇಂಧನ:

ಅಂತಹ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಅಂಶವು 1.5 ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, 1 ಕೆಜಿ ಯುರೇನಿಯಂ -235 ಗೆ 1.5 ಕೆಜಿ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಅನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ.

ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು 1942 ರಲ್ಲಿ USA ನಲ್ಲಿ E. ಫೆರ್ಮಿ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು. ನಮ್ಮ ದೇಶದಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು 1946 ರಲ್ಲಿ I.V. ಕುರ್ಚಾಟೋವ್ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು.

2. ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು . ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಎರಡನೆಯ ಮಾರ್ಗವು ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಫ್ಯೂಸ್ ಮತ್ತು ಹೊಸ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಿದಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಬೇಕು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯ ವಿರುದ್ಧ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A (Fig. 9.6.1) ದ ವಕ್ರರೇಖೆಯಿಂದ ಇದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು. ಸುಮಾರು 60 ರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳವರೆಗೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು A ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, A ಯೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ< 60 из более легких ядер должен сопровождаться выделением энергии. Общая масса продуктов реакции синтеза будет в этом случае меньше массы первоначальных частиц.

ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಫ್ಯೂಷನ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು,ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಎರಡು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಲು, ಅವು 2·10 -15 ಮೀ ಕ್ರಮದ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳ ದೂರವನ್ನು ತಲುಪಬೇಕು, ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಧನಾತ್ಮಕ ಶುಲ್ಕಗಳು. ಇದಕ್ಕಾಗಿ, ಅಣುಗಳ ಉಷ್ಣ ಚಲನೆಯ ಸರಾಸರಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಮೀರಬೇಕು ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಕೂಲಂಬ್ ಸಂವಹನ. ಇದಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ T ತಾಪಮಾನದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು 10 8 -10 9 K ನ ಕ್ರಮದ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ. ಈ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕೃತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಇದನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ.

ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್‌ಗೆ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಹಲವಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ

3.5 MeV/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಾನ್ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ, ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು 17.6 MeV ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.

ಅನುಷ್ಠಾನ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳುಮಾನವೀಯತೆಗೆ ಹೊಸ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಕ್ಷಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಒಂದು ಬಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವುದು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನವನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಅದನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಮ್ಮಿಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆವಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಾಂಬ್. ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಯುರೇನಿಯಂ ಅಥವಾ ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟದಿಂದ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಆಡುತ್ತವೆ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಕಾಸದಲ್ಲಿ. ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯು ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮೂಲವಾಗಿದೆ.

ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆ

ತಿಳಿದಿರುವ 2500 ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 90% ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ. ಅಸ್ಥಿರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಇತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಈ ಗುಣವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆ. ಯು ದೊಡ್ಡ ಕರ್ನಲ್ಗಳುಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳಿಂದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ಆಕರ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯ ನಡುವಿನ ಸ್ಪರ್ಧೆಯಿಂದಾಗಿ ಅಸ್ಥಿರತೆ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಖ್ಯೆ Z > 83 ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A > 209 ನೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಲ್ಲ. ಆದರೆ Z ಮತ್ತು A ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ವಿಕಿರಣಶೀಲವಾಗಬಹುದು. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಅಸ್ಥಿರತೆಯು ಕೂಲಂಬ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಅಧಿಕದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಹೆಚ್ಚಳವು ಅದರ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು 1896 ರಲ್ಲಿ ಫ್ರೆಂಚ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಎ. ಬೆಕ್ವೆರೆಲ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದನು, ಯುರೇನಿಯಂ ಲವಣಗಳು ಅಪರಿಚಿತ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ, ಅದು ಬೆಳಕಿಗೆ ಅಪಾರದರ್ಶಕವಾದ ತಡೆಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಭೇದಿಸಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಛಾಯಾಗ್ರಹಣದ ಎಮಲ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಕಪ್ಪಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು. ಎರಡು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ಫ್ರೆಂಚ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಾದ ಎಂ. ಮತ್ತು ಪಿ. ಕ್ಯೂರಿ ಅವರು ಥೋರಿಯಂನ ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು ಮತ್ತು ಎರಡು ಹೊಸ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು - ಪೊಲೊನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ರೇಡಿಯಂ

ನಂತರದ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಇ. ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್ ಮತ್ತು ಅವರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಿಕಿರಣದ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು. ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಮೂರು ವಿಧದ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ: ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಮತ್ತು ತಟಸ್ಥ. ಈ ಮೂರು ವಿಧದ ವಿಕಿರಣಗಳನ್ನು α-, β- ಮತ್ತು γ- ವಿಕಿರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಯಿತು. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. 9.7.1 ನಿಮಗೆ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅನುಮತಿಸುವ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಯೋಜನೆ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಿಕಿರಣ. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, α- ಮತ್ತು β-ಕಿರಣಗಳು ವಿಚಲನಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ ವಿರುದ್ಧ ಬದಿಗಳು, ಮತ್ತು β-ಕಿರಣಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವಿಚಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ γ- ಕಿರಣಗಳು ವಿಚಲಿತವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಈ ಮೂರು ವಿಧದ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಿಕಿರಣಗಳು ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ನುಗ್ಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. α-ವಿಕಿರಣವು ಕನಿಷ್ಠ ಭೇದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳುα- ಕಿರಣಗಳು ಹಲವಾರು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟು ದೂರವನ್ನು ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. β-ಕಿರಣಗಳು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಅವರು ಹಲವಾರು ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ದಪ್ಪದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪದರದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಲು ಸಮರ್ಥರಾಗಿದ್ದಾರೆ. γ-ಕಿರಣಗಳು 5-10 ಸೆಂ.ಮೀ ದಪ್ಪದ ಸೀಸದ ಪದರದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ನುಗ್ಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಎರಡನೇ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯನ್ನು ಇ. ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದ ನಂತರ, ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆ ಎಂದು ದೃಢವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು. ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಆಸ್ತಿ. α-ಕಿರಣಗಳು α-ಕಣಗಳ ಹರಿವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ - ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು, β-ಕಿರಣಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಹರಿವು, γ-ಕಿರಣಗಳು ಕಡಿಮೆ-ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರ λ< 10 –10 м и вследствие этого – ярко выраженными ಕಾರ್ಪಸ್ಕುಲರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಅಂದರೆ, ಇದು ಕಣಗಳ ಹರಿವು - γ-ಕ್ವಾಂಟಾ.

ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತ. ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆತವು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ Z ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು N ಮತ್ತೊಂದು (ಮಗಳು) ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ Z – 2 ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು N – 2 ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, α ಕಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್. ಅಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ರೇಡಿಯಂನ α- ಕೊಳೆತ:

ರೇಡಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳನ್ನು ರುದರ್‌ಫೋರ್ಡ್ ಭಾರೀ ಅಂಶಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಚದುರಿಸುವ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದರು. ರೇಡಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ α-ಕಣಗಳ ವೇಗ, ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪಥದ ವಕ್ರತೆಯಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸರಿಸುಮಾರು 1.5 10 7 m/s ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 7.5 10 –13 J ( ಸರಿಸುಮಾರು 4. 8 MeV). ಈ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು ತಿಳಿದಿರುವ ಮೌಲ್ಯಗಳುತಾಯಿ ಮತ್ತು ಮಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು. ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ α-ಕಣದ ವೇಗವು ಅಗಾಧವಾಗಿದ್ದರೂ, ಇದು ಇನ್ನೂ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ ಕೇವಲ 5% ಆಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವಾಗ, ನೀವು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಸಾಪೇಕ್ಷವಲ್ಲದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಸ್ತುವು ಹಲವಾರು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಶಕ್ತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಲ್ಫಾ ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆ ತೋರಿಸಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಂತೆ ವಿವಿಧ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿರಬಹುದು ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ α ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಈ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳಬಹುದು. ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ನಂತರದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, γ-ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಚಲನ ಶಕ್ತಿಗಳ ಎರಡು ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ α- ಕಣಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ರೇಡಿಯಂನ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 9.7.2.

ಹೀಗಾಗಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ α- ಕೊಳೆತವು ಅನೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ γ- ವಿಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಗುಂಪುಗಳು, ಅಂದರೆ α-ಕಣವನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ರಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ತಾಯಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ α-ಕಣಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ರಂಧ್ರ, ಇದು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಲ್ಲಿನ α ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಈ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ (Fig. 9.7.3). ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ನಿರ್ಗಮನವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದ ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯ ಸುರಂಗ ಪರಿಣಾಮ. ಈ ಪ್ರಕಾರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್, ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಹಾದುಹೋಗುವ ಕಣದ ಶೂನ್ಯವಲ್ಲದ ಸಂಭವನೀಯತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಸುರಂಗದ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವನೀಯವಾಗಿದೆ.

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತ.ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ (§ 9.5 ನೋಡಿ); ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನೊಳಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಸುಮಾರು 15 ನಿಮಿಷಗಳು. ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ಸ್ಪಷ್ಟ ಉಲ್ಲಂಘನೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಮಾಪನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಒಟ್ಟು ಶಕ್ತಿಯು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. 1931 ರಲ್ಲಿ, ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಪೌಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆಯುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಶೂನ್ಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ಕಣವು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಅದು ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಲಹೆ ನೀಡಿದರು. ಹೊಸ ಕಣವನ್ನು ಹೆಸರಿಸಲಾಗಿದೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ(ಸಣ್ಣ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್). ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊದ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಈ ಕಣವು ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಹಳ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟ. ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಯಾನೀಕರಣದ ಘಟನೆಯು ಸರಿಸುಮಾರು 500 ಕಿ.ಮೀ. ಈ ಕಣವನ್ನು 1953 ರಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಹಲವಾರು ರೀತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳಿವೆ ಎಂದು ಈಗ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆಯುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಕಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ. ಇದನ್ನು ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದ್ದರಿಂದ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕೊಳೆತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ

β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದರ ಕೊಳೆತದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು, ತಕ್ಷಣವೇ "ಪೋಷಕರ ಮನೆ" (ಕೋರ್) ಜೊತೆಗೆ ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಗಾಧ ವೇಗ, ಇದು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಿಂದ ಶೇಕಡಾ ಒಂದು ಭಾಗದಿಂದ ಮಾತ್ರ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಮತ್ತು ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನಡುವಿನ β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, β-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ವೇಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಬಹುದು.

β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಜ್ ಸಂಖ್ಯೆ Z ಒಂದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅಂಶದ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಆಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ, ಕ್ರಮ ಸಂಖ್ಯೆಇದು ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಮೂಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಆರ್ಡಿನಲ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಒಂದು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಯುರೇನಿಯಂನ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಪಲ್ಲಾಡಿಯಮ್ ಆಗಿ ಥೋರಿಯಂ ಐಸೊಟೋನ್‌ನ ರೂಪಾಂತರ.

ಗಾಮಾ ಕೊಳೆತ. α- ಮತ್ತು β- ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯಂತಲ್ಲದೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ γ- ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯು ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿಲ್ಲ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಅಥವಾ ಸಮೂಹ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. α- ಮತ್ತು β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಕೆಲವು ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವತಃ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಉತ್ತೇಜಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ γ ಕ್ವಾಂಟಾದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಅದರ ಶಕ್ತಿಯು ಹಲವಾರು MeV ಅನ್ನು ತಲುಪಬಹುದು.

ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ನಿಯಮ. ಯಾವುದೇ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಸ್ತುಅಪಾರ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆತವು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಕೊಳೆಯದ ಸಂಖ್ಯೆ N (t) ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಯ ನಿಯಮ ಈ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿಸಮಯ ಟಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಲಕ್ಷಣವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.

ಕೊಳೆಯದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N(t) ΔN ನಿಂದ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯಲ್ಲಿ Δt ಬದಲಾಗಲಿ< 0. Так как вероятность распада каждого ядра неизменна во времени, что число распадов будет пропорционально количеству ядер N(t) и промежутку времени Δt:

ಅನುಪಾತದ ಗುಣಾಂಕ λ ಸಮಯ Δt = 1 s ನಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಸೂತ್ರವು N(t) ಕಾರ್ಯದ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರವು ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.

ಇಲ್ಲಿ N 0 t = 0 ನಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಆರಂಭಿಕ ಸಂಖ್ಯೆ. τ = 1 / λ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೊಳೆಯದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು e ≈ 2.7 ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. τ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಸರಾಸರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್.

ಫಾರ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಬಳಕೆವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಇ ಬದಲಿಗೆ ಸಂಖ್ಯೆ 2 ಅನ್ನು ಆಧಾರವಾಗಿ ಬಳಸಿ:

T ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಅರ್ಧ ಜೀವನ. T ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಮೂಲ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ. T ಮತ್ತು τ ಪ್ರಮಾಣಗಳು ಸಂಬಂಧದಿಂದ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ

ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ. ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಕೊಳೆತವು ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಯುರೇನಿಯಂ T ≈ 4.5 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳು ಮತ್ತು ರೇಡಿಯಂ T ≈ 1600 ವರ್ಷಗಳು. ಆದ್ದರಿಂದ, ರೇಡಿಯಂನ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಯುರೇನಿಯಂಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. ಸೆಕೆಂಡಿನ ಒಂದು ಭಾಗದ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅಂಶಗಳಿವೆ.

ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಬಿಸ್ಮತ್‌ನಲ್ಲಿ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸರಣಿಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು.

ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ವಿಕಿರಣಶೀಲತೆಯು ಪುರಾತತ್ತ್ವ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಮತ್ತು ಭೂವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ಏಕಾಗ್ರತೆಯಿಂದ ಡೇಟಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳು. ರೇಡಿಯೊಕಾರ್ಬನ್ ಡೇಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಡೇಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ಅಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಐಸೊಟೋಪ್ನ ಸಣ್ಣ ಶೇಕಡಾವಾರು ಪ್ರಮಾಣವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಜೊತೆಗೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಜೀವಿಗಳು ಗಾಳಿಯಿಂದ ಇಂಗಾಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿರುವ ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ. ಸಸ್ಯಗಳು ಸತ್ತ ನಂತರ, ಅವು ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಸೇವಿಸುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು 5730 ವರ್ಷಗಳ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ β- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅಸ್ಥಿರ ಐಸೊಟೋಪ್ ಕ್ರಮೇಣ ಸಾರಜನಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲಕ ನಿಖರ ಮಾಪನಪ್ರಾಚೀನ ಜೀವಿಗಳ ಅವಶೇಷಗಳಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಇಂಗಾಲದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಅವುಗಳ ಸಾವಿನ ಸಮಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಿಕಿರಣ (ಆಲ್ಫಾ, ಬೀಟಾ, ಗಾಮಾ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು), ಹಾಗೆಯೇ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣ ( ಕ್ಷ-ಕಿರಣ ವಿಕಿರಣ) ಬಹಳ ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆ ಜೈವಿಕ ಪರಿಣಾಮಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳ ಮೇಲೆ, ಇದು ಜೀವಂತ ಕೋಶಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆ ಮತ್ತು ಅಯಾನೀಕರಣದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣನಾಶವಾಗುತ್ತವೆ ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಣುಗಳುಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ರಚನೆಗಳು, ಅದು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ವಿಕಿರಣ ಗಾಯದೇಹ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಕಿರಣದ ಯಾವುದೇ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ, ಎಲ್ಲಾ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ ವಿಕಿರಣ ರಕ್ಷಣೆವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಜನರು.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಮನೆಯಲ್ಲಿ ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಜಡ, ಬಣ್ಣರಹಿತ, ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಅನಿಲರೇಡಾನ್ ಅನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾಗಿದೆ. 9.7.5, ರೇಡಾನ್ ರೇಡಿಯಂನ α- ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು T = 3.82 ದಿನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ರೇಡಿಯಂ ಮಣ್ಣು, ಕಲ್ಲುಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಕಟ್ಟಡ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯಜೀವನದಲ್ಲಿ, ರೇಡಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಹೊಸ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ರೇಡಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮರುಪೂರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ರೇಡಾನ್ ಸುತ್ತುವರಿದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಒಮ್ಮೆ ಶ್ವಾಸಕೋಶದಲ್ಲಿ, ರೇಡಾನ್ α-ಕಣಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪೊಲೊನಿಯಮ್ ಆಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಲ್ಲ. ಯುರೇನಿಯಂ ಸರಣಿಯ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಸರಪಳಿಯು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 9.7.5). ಅಮೇರಿಕನ್ ವಿಕಿರಣ ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಣ ಆಯೋಗದ ಪ್ರಕಾರ, ಸರಾಸರಿ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ರೇಡಾನ್‌ನಿಂದ 55% ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಾನೆ ಮತ್ತು ಕೇವಲ 11% ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸೇವೆಗಳು. ಕೊಡುಗೆ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಿರಣಗಳುಸರಿಸುಮಾರು 8% ಆಗಿದೆ. ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ತನ್ನ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆಯುವ ಒಟ್ಟು ವಿಕಿರಣ ಪ್ರಮಾಣವು ಹಲವು ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಡೋಸ್(SDA), ಇದು ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಒಡ್ಡುವಿಕೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ಕೆಲವು ವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಜನರಿಗೆ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಪರಮಾಣು ವಿದಳನಒಂದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಒಂದು ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ 2 (ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ 3) ತುಣುಕು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಹೋಲುತ್ತವೆ.

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎಲ್ಲರಿಗೂ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ β ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ A > 100 ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು.

ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ 1939 ರಲ್ಲಿ ಹ್ಯಾನ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರಾಸ್‌ಮನ್ ಅವರು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು, ಅವರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಬಾಂಬ್ ದಾಳಿ ಮಾಡಿದಾಗ ನಿಸ್ಸಂದಿಗ್ಧವಾಗಿ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದರು ಯುವಿಕಿರಣಶೀಲ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳೊಂದಿಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ಗಿಂತ ಸುಮಾರು 2 ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತವೆ. ಅದೇ ವರ್ಷದಲ್ಲಿ, L. ಮೈಟ್ನರ್ ಮತ್ತು O. ಫ್ರಿಶರ್ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ"ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಅಗಾಧವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು F. ಜೋಲಿಯಟ್-ಕ್ಯೂರಿ ಮತ್ತು E. ಫೆರ್ಮಿ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. (ವಿದಳನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು). ಇದು ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಮುಂದಿಡಲು ಆಧಾರವಾಯಿತು ಸ್ವಯಂ-ಸಮರ್ಥ ವಿದಳನ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವನ್ನು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು. ಆಧುನಿಕ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯ ಆಧಾರವು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವಾಗಿದೆ 235 ಯುಮತ್ತು 239 ಪುನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ.

ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಉಳಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ದೊಡ್ಡ ಮೊತ್ತವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉದ್ಭವಿಸುವ ತುಣುಕುಗಳ ಉಳಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು.

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಗ್ರಾಫ್ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಶಕ್ತಿ ಬಿಂದುದೃಷ್ಟಿ.

ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸಣ್ಣಹನಿಯಿಂದ ಮಾದರಿಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ಸಮೂಹವು ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ದ್ರವದ ಸಣ್ಣಹನಿಯನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳಿಂದ ಕೊಳೆಯದಂತೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹರಿದು ಹಾಕುವ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಮೂಲ 235 ಯುಚೆಂಡಿನ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನಂತರ, ಅದು ಉತ್ಸುಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಉದ್ದವಾದ ಆಕಾರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಿ), ಮತ್ತು ಉದ್ದವಾದ ಕೋರ್ನ ಅರ್ಧಭಾಗಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳು ಇಸ್ತಮಸ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗುವವರೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿ) ಇದರ ನಂತರ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಜಿ) ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ತುಣುಕುಗಳು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ 1/30 ಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತವೆ.

ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ, ನಾವು ಮೇಲೆ ಮಾತನಾಡಿದ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಂಖ್ಯೆ (ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ) ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ತುಣುಕುಗಳಿಗೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.

ವಿಭಜನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಸಮಾನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ. ಈ ತುಣುಕುಗಳು ವಿಕಿರಣಶೀಲವಾಗಿವೆ. ಸರಣಿಯ ನಂತರ β - ಕೊಳೆತವು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸ್ಥಿರ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಬಲವಂತವಾಗಿ, ಹಾಗೆ ಆಗುತ್ತದೆ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನ, ಇದನ್ನು 1940 ರಲ್ಲಿ ತೆರೆಯಲಾಯಿತು ಸೋವಿಯತ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು G. N. ಫ್ಲೆರೋವ್ ಮತ್ತು K. A. ಪೆಟ್ರ್ಜಾಕ್. ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನದ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು 10 16 ವರ್ಷಗಳಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಗಿಂತ 2 ಮಿಲಿಯನ್ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು α -ಯುರೇನಿಯಂ ಕೊಳೆತ.

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳುಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ. ಸಮ್ಮಿಳನ (ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ) ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೆಳಕಿನ ಅಂಶಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್‌ನಂತಹ ಎರಡು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಭಾರವಾದ ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ:

ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನದ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ, ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ (17.6 MeV), ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಮತ್ತು ಎರಡು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. . ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಈ ಶಕ್ತಿಯ 70% ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ (0.9 MeV) ಮತ್ತು ಸಮ್ಮಿಳನ (17.6 MeV) ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಹೋಲಿಕೆಯು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಗಿಂತ ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಪರಮಾಣು ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ 10 -14 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದೂರವನ್ನು ತಲುಪಬೇಕು. ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ತಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಮಾತ್ರ ಅದನ್ನು ಜಯಿಸಬಹುದು, ಇದು ಅವರ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಅನುಗುಣವಾದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಂದ ಸಮ್ಮಿಳನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೂರಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳ ಕ್ರಮದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್.

ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನ- ಒಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಇದರಲ್ಲಿ 10 7 K ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಬೆಳಕಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ.

ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಸೂರ್ಯನನ್ನೂ ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿದೆ.

ನಕ್ಷತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೆಂದರೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಹೀಲಿಯಂ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ದೋಷದಿಂದಾಗಿ, ಸೂರ್ಯನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 4 ಮಿಲಿಯನ್ ಟನ್ಗಳಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ದೊಡ್ಡ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಬಲವಾದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಆಕರ್ಷಣೆನಕ್ಷತ್ರದ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ. ಇದರ ನಂತರ, ಹೀಲಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಮ್ಮಿಳನವು ಭಾರವಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ವಿಕಾಸದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆವಿಶ್ವದಲ್ಲಿನ ವಸ್ತುಗಳು. ಈ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.

ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಅನುಷ್ಠಾನವು ಮಾನವೀಯತೆಗೆ ಹೊಸ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅಕ್ಷಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅದರ ಅನುಷ್ಠಾನಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಡ್ಯೂಟೇರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಟಿಯಮ್ ಎರಡೂ ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು. ಮೊದಲನೆಯದು ಸಮುದ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಗರಗಳ ನೀರಿನಲ್ಲಿ (ಒಂದು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಬಳಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಎರಡನೆಯದನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ದ್ರವ ಲಿಥಿಯಂ (ಅದರ ಮೀಸಲುಗಳು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ) ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಬಹುದು:

ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದೆ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ತ್ಯಾಜ್ಯಅದರ ಅನುಷ್ಠಾನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ (ಭಾರೀ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ).

ನಿಯಂತ್ರಿತ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಅನುಷ್ಠಾನಕ್ಕೆ ಮುಖ್ಯ ಅಡಚಣೆಯೆಂದರೆ 0.1-1 ಕ್ಕೆ ಬಲವಾದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಸಾಧ್ಯತೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೇಗ ಅಥವಾ ನಂತರ ಥರ್ಮೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುವುದು ಎಂಬ ವಿಶ್ವಾಸವಿದೆ.

ಇದುವರೆಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಾಂಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಫೋಟಕ ರೀತಿಯ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ.

ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವು ಭಾರವಾದ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಎರಡು ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು ಹೊಸ ಯುಗ- "ಪರಮಾಣು ಯುಗ". ಅದರ ಸಂಭವನೀಯ ಬಳಕೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಅದರ ಬಳಕೆಯ ಅಪಾಯದಿಂದ ಲಾಭದ ಅನುಪಾತವು ಅನೇಕ ಸಾಮಾಜಿಕ, ರಾಜಕೀಯ, ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಾಧನೆಗಳು, ಆದರೆ ಗಂಭೀರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು. ಸ್ವಚ್ಛತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಹ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪಾಯಿಂಟ್ರಚಿಸಲಾದ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಿ ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಒಗಟುಗಳು ಮತ್ತು ತೊಡಕುಗಳು, ಮತ್ತು ಅದರ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ವಿವರಣೆಯು ಭವಿಷ್ಯದ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ.

ಹಂಚಿಕೆ ಲಾಭದಾಯಕವಾಗಿದೆ

ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಎನರ್ಜಿಗಳು (ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್) ವಿಭಿನ್ನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಗೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಇರುವಂತಹವುಗಳಿಗಿಂತ ಭಾರವಾದವುಗಳು ಕಡಿಮೆ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಇದರರ್ಥ ಹೊಂದಿರುವ ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 100 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ಎರಡು ಸಣ್ಣ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ತುಣುಕುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಭಜನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ

ಸ್ಥಿರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸ್ಥಿರತೆಯ ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಭಾರವಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು (ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ) ಹಗುರವಾದವುಗಳಿಗಿಂತ. ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಕೆಲವು "ಬಿಡಿ" ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ ಎಂದು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಅವರು ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಅಧ್ಯಯನವು 3-4 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ: 238 U → 145 La + 90 Br + 3n.

ತುಣುಕಿನ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ (ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ) ಅರ್ಧಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಪೋಷಕ. ವಿಭಜನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಪರಮಾಣುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಮಾರು 50 ಆಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿಲ್ಲ.

238 U, 145 La ಮತ್ತು 90 Br ನ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 1803, 1198 ಮತ್ತು 763 MeV. ಇದರರ್ಥ ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನ ಶಕ್ತಿಯು 1198 + 763-1803 = 158 MeV ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನ

ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ತಿಳಿದಿವೆ, ಆದರೆ ಅವು ಬಹಳ ಅಪರೂಪ. ಸರಾಸರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಿದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಸುಮಾರು 10 17 ವರ್ಷಗಳು, ಮತ್ತು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅದೇ ರೇಡಿಯೊನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ನ ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸರಾಸರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಸುಮಾರು 10 11 ವರ್ಷಗಳು.

ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಎರಡು ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು, ಕೋರ್ ಮೊದಲು ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗಬೇಕು (ವಿಸ್ತರಿಸುವುದು) ದೀರ್ಘವೃತ್ತದ ಆಕಾರಕ್ಕೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಎರಡು ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುವ ಮೊದಲು, ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ "ಕುತ್ತಿಗೆ" ರೂಪಿಸಬೇಕು.

ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ

ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಎರಡು ಶಕ್ತಿಗಳು ಕೋರ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಹೆಚ್ಚಿದ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿ (ದ್ರವ ಹನಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಒತ್ತಡವು ಅದರ ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳ ನಡುವಿನ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣೆಯಾಗಿದೆ. ಒಟ್ಟಿಗೆ ಅವರು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತಾರೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆ.

ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿದಳನ ಸಂಭವಿಸಲು, ತುಣುಕುಗಳು ಈ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಸಹಾಯದಿಂದ ಹೊರಬರಬೇಕು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸುರಂಗ ಮಾರ್ಗ. ತಡೆಗೋಡೆ ಮೌಲ್ಯವು ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 6 MeV ಆಗಿದೆ, ಆದರೆ ಆಲ್ಫಾ ಕಣದ ಸುರಂಗದ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಭಾರವಾದ ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.

ಬಲವಂತದ ವಿಭಜನೆ

ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿದಳನದ ಸಾಧ್ಯತೆ ಹೆಚ್ಚು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ತಾಯಿಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪೋಷಕರು ಅದನ್ನು ಹೀರಿಕೊಂಡರೆ, ಅವರು ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಂಪಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ 6 MeV ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ.

ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಪರಮಾಣು ವಿದಳನವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಘಟನೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಕನಿಷ್ಠ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. 238 U ನ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 1 MeV ಯಿಂದ ಕಾಣೆಯಾಗಿದೆ. ಇದರರ್ಥ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನವು 1 MeV ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ನಿಂದ ಮಾತ್ರ ಪ್ರಚೋದಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, 235 ಯು ಐಸೊಟೋಪ್ ಒಂದು ಜೋಡಿಯಾಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಒಂದನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ, ಅದು ಅದರೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಜೋಡಣೆಯು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಂಭಾವ್ಯ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ಇದು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಮೇಲೆ ಐಸೊಟೋಪ್ ವಿದಳನ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತ

ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು ಮೂರು ಅಥವಾ ನಾಲ್ಕು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದರೂ, ತುಣುಕುಗಳು ಅವುಗಳ ಸ್ಥಿರ ಐಸೊಬಾರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇದರರ್ಥ ಸೀಳಿನ ತುಣುಕುಗಳು ಬೀಟಾ ಕೊಳೆತಕ್ಕೆ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ 238 U ನ ವಿದಳನವು ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, A = 145 ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಐಸೊಬಾರ್ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ 145 Nd ಆಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಲ್ಯಾಂಥನಮ್ 145 La ತುಣುಕು ಮೂರು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮತ್ತು ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. A = 90 ನೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾದ ಐಸೊಬಾರ್ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ 90 Zr ಆಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ರೋಮಿನ್ 90 Br ನ ಸೀಳು ತುಣುಕು β- ಕೊಳೆತ ಸರಪಳಿಯ ಐದು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ.

ಈ β- ಕೊಳೆಯುವ ಸರಪಳಿಗಳು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ, ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಆಂಟಿನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳಿಂದ ಒಯ್ಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು: ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ

ಪರಮಾಣು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಹಲವಾರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ನಿಂದ ನೇರ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಅಸಂಭವವಾಗಿದೆ. ಇಲ್ಲಿರುವ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ಕೂಲಂಬ್ ವಿಕರ್ಷಣೆ ಇಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಪೋಷಕರಿಗೆ ಬಂಧಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೀಟಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲಿ 90 Br ನ ವಿದಳನ ತುಣುಕು ಕ್ರಿಪ್ಟಾನ್-90 ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮೇಲ್ಮೈ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಕ್ರಿಪ್ಟಾನ್ -89 ರ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಸ್ಥಿರವಾದ ಯಟ್ರಿಯಮ್-89 ಆಗುವವರೆಗೆ β ಕೊಳೆಯಲು ಇನ್ನೂ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕ್ರಿಪ್ಟಾನ್-89 ಮೂರು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ.

ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ: ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆ

ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಪೋಷಕ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಅದು ಸ್ವತಃ ಪ್ರೇರಿತ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂ -238 ರ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಮೂರು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು 1 MeV ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೊರಬರುತ್ತವೆ (ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿ - 158 MeV - ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ), ಆದ್ದರಿಂದ ಅವರು ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್‌ನ ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿದಳನವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಪರೂಪದ ಐಸೊಟೋಪ್ 235 U ನ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಇವುಗಳು ಉಚಿತ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು 235 U ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಬಹುದು, ಇದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ವಿದಳನವನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸದ ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯ ಮಿತಿ ಇಲ್ಲ.

ಇದು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ತತ್ವವಾಗಿದೆ.

ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ವಿಧಗಳು

ಈ ಸರಪಳಿಯ n ಹಂತದಲ್ಲಿನ ವಿದಳನ ವಸ್ತುವಿನ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ k ಆಗಿರಲಿ, ಹಂತ n - 1 ರಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಭಾಗಿಸಿ. ಈ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹಂತ n - 1 ನಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಬಲವಂತದ ವಿಭಜನೆಗೆ ಒಳಗಾಗಬಹುದಾದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನಿಂದ.

ಒಂದು ವೇಳೆ ಕೆ< 1, то цепная реакция просто выдохнется и процесс остановится очень быстро. Именно это и происходит в природной в которой концентрация 235 U настолько мала, что вероятность поглощения одного из нейтронов этим изотопом крайне ничтожна.

k > 1 ಆಗಿದ್ದರೆ, ಎಲ್ಲಾ ವಿದಳನ ವಸ್ತುವು ಬಳಕೆಯಾಗುವವರೆಗೆ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅದಿರನ್ನು ಪುಷ್ಟೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯುರೇನಿಯಂ-235. ಗೋಳಾಕಾರದ ಮಾದರಿಗಾಗಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯೊಂದಿಗೆ k ನ ಮೌಲ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗೋಳದ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನ (ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆ) ಸಂಭವಿಸಲು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ U ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮೀರಬೇಕು.

k = 1 ಆಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂನ ನಡುವೆ ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಬೋರಾನ್ ರಾಡ್ಗಳ ವಿತರಣೆಯಿಂದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಅತ್ಯಂತನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು (ಈ ಅಂಶಗಳು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ). ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನವು ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಚಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ k ಮೌಲ್ಯವು ಏಕತೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನವನ್ನು 1938 ರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ ಓ.ಹಾನ್ ಮತ್ತು ಎಫ್.ಸ್ಟ್ರಾಸ್ಮನ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ, ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದ ಮಧ್ಯ ಭಾಗದ ಅಂಶಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅವರು ಸ್ಥಾಪಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾದರು: ಬೇರಿಯಮ್, ಕ್ರಿಪ್ಟಾನ್, ಇತ್ಯಾದಿ. ಈ ಸತ್ಯದ ಸರಿಯಾದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಆಸ್ಟ್ರಿಯನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಎಲ್. ಮೈಟ್ನರ್ ಮತ್ತು ನೀಡಿದರು. ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ O. ಫ್ರಿಶ್. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಎರಡು ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮಾನ ಭಾಗಗಳಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಈ ಅಂಶಗಳ ನೋಟವನ್ನು ಅವರು ವಿವರಿಸಿದರು. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳನ್ನು ವಿದಳನ ತುಣುಕುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಹ ನೋಡಿ

ವಾಸಿಲೀವ್ ಎ. ಯುರೇನಿಯಂ ವಿದಳನ: ಕ್ಲಾಪ್ರೋತ್‌ನಿಂದ ಹಾನ್ // ಕ್ವಾಂಟಮ್. - 2001. - ಸಂಖ್ಯೆ 4. - ಪಿ. 20-21,30.

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಹನಿ ಮಾದರಿ

ಈ ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಹನಿ ಮಾದರಿಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಕೋರ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗದ ದ್ರವದ ಡ್ರಾಪ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವಿಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಪರಿಧಿಯಲ್ಲಿವೆ. ಉದ್ರೇಕಗೊಳ್ಳದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ವಿಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಗಳನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (Fig. 1, a).

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಿಂದ \(~^(235)_(92)U\) ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಟ್ಟ ನಂತರ, ಮಧ್ಯಂತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್\(~(^(236)_(92)U)^*\), ಇದು ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯು ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಂತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಸ್ವತಃ ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಂಪಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ (Fig. 1, b), ಹೊರಸೂಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಮುಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ γ -ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಅಥವಾ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್, ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತದೆ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿ. ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಕಂಪನಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೋರ್ನ ವಿರೂಪತೆಯು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಸೊಂಟವು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1, ಸಿ), ದ್ರವದ ಕವಲೊಡೆಯುವ ಡ್ರಾಪ್ನ ಎರಡು ಭಾಗಗಳ ನಡುವಿನ ಸೊಂಟಕ್ಕೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಗಳು, ಕಿರಿದಾದ ಸಂಕೋಚನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಕೂಲಂಬ್ ಫೋರ್ಸ್ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಭಾಗಗಳ ವಿಕರ್ಷಣೆ. ಸೊಂಟವು ಒಡೆಯುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಕೋರ್ ಎರಡು "ತುಣುಕುಗಳು" (Fig. 1, d) ಆಗಿ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ, ಅದು ವಿರುದ್ಧ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾರುತ್ತದೆ.

uran.swfಫ್ಲ್ಯಾಶ್: ಯುರೇನಿಯಂ ವಿದಳನ ಹಿಗ್ಗಿಸಿ ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ ಚಿತ್ರ. 2.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸುಮಾರು 90 ರಿಂದ 145 ರವರೆಗಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸುಮಾರು 100 ವಿಭಿನ್ನ ಐಸೊಟೋಪ್ಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ. ಈ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಎರಡು ವಿಶಿಷ್ಟ ವಿದಳನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು:

\(~^(235)_(92)U + \ ^1_0n \ ^(\nearrow)_(\searrow) \ \begin(matrix) ^(144)_(56)Ba + \ ^(89)_( 36)Kr + \ 3^1_0n \\ ^(140)_(54)Xe + \ ^(94)_(38)Sr + \ 2^1_0n \end(ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್)\) .

ಭಾರೀ ಪರಮಾಣುಗಳ ವಿದಳನದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳು (\(~^(235)_(92)U\)) ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ಶಕ್ತಿಯು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ - ಪ್ರತಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 200 MeV. ಈ ಶಕ್ತಿಯ ಸುಮಾರು 80% ತುಣುಕುಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಉಳಿದ 20% ತುಣುಕುಗಳಿಂದ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ವಿಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಂಪ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ.

ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್‌ಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಮಾಣು ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್ಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿ ಎ≈ 7.6 MeV/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್‌ನ ಕ್ರಮದ 240, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಎ= 90 – 145 ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಿಸುಮಾರು 8.5 MeV/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋನ್ ಆಗಿದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ವಿದಳನವು 0.9 MeV/ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೊನ್ ಅಥವಾ ಯುರೇನಿಯಂ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು 210 MeV ಕ್ರಮದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 1 ಗ್ರಾಂ ಯುರೇನಿಯಂನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿದಳನವು 3 ಟನ್ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಅಥವಾ 2.5 ಟನ್ ತೈಲದ ದಹನದಂತೆಯೇ ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಸಹ ನೋಡಿ

ವರ್ಲಾಮೊವ್ ಎ.ಎ. ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನ ಹನಿ ಮಾದರಿ // ಕ್ವಾಂಟಮ್. - 1986. - ಸಂಖ್ಯೆ 5. - P. 23-24

ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್

ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್- ಪರಮಾಣು ಕ್ರಿಯೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಕಣಗಳು ಈ ಕ್ರಿಯೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.

ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಯುರೇನಿಯಂ-235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 2 ಅಥವಾ 3 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಅನುಕೂಲಕರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇತರ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಡೆದು ಅವುಗಳನ್ನು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, 4 ರಿಂದ 9 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಹೊಸ ಕೊಳೆತಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇಂತಹ ಹಿಮಪಾತದಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3.

reakcia.swfಫ್ಲ್ಯಾಶ್: ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಹಿಗ್ಗಿಸಿ ಫ್ಲ್ಯಾಶ್ ಚಿತ್ರ. 4.

ಯುರೇನಿಯಂ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ \[~^(238)_(92)U\] (99.3%) ಮತ್ತು \(~^(235)_(92)U\) (0.7%). ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ಸ್ಫೋಟಿಸಿದಾಗ, ಎರಡೂ ಐಸೊಟೋಪ್‌ಗಳ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು ಎರಡು ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವಿದಳನ ಕ್ರಿಯೆಯು \(~^(235)_(92)U\) ನಿಧಾನ (ಉಷ್ಣ) ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳು \(~^(238)_(92)U\) ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತವೆ. 1 MeV ಕ್ರಮದ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ವೇಗದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ. ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಪ್ರಚೋದಕ ಶಕ್ತಿಯು ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ವಿದಳನದ ಬದಲಿಗೆ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ:

\(~^(238)_(92)U + \ ^1_0n \to \ ^(239)_(92)U \to \ ^(239)_(93)Np + \ ^0_(-1)e\ )

ಯುರೇನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್ \(~^(238)_(92)U\) β ವಿಕಿರಣಶೀಲ, ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿ 23 ನಿಮಿಷಗಳು. ನೆಪ್ಚೂನಿಯಮ್ ಐಸೊಟೋಪ್ \(~^(239)_(93)Np\) ಸಹ ವಿಕಿರಣಶೀಲವಾಗಿದೆ, ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಸುಮಾರು 2 ದಿನಗಳು.

\(~^(239)_(93)Np \to \ ^(239)_(94)Pu + \ ^0_(-1)e\) .

ಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಐಸೊಟೋಪ್ \(~^(239)_(94)Np\) 24,000 ವರ್ಷಗಳ ಅರ್ಧ-ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಮುಖ ಆಸ್ತಿಪ್ಲುಟೋನಿಯಂ ಎಂದರೆ ಅದು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ \(~^(235)_(92)U\) ರೀತಿಯಲ್ಲಿಯೇ ವಿದಳನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, \(~^(239)_(94)Np\) ಸಹಾಯದಿಂದ ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಮೇಲೆ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕರಣ. IN ನೈಜ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳುವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಎಲ್ಲಾ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇತರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ವಿದೇಶಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ವಿದಳನವಲ್ಲದ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಇತರವು ಯುರೇನಿಯಂನಿಂದ ಹಾರಿಹೋಗುತ್ತವೆ (ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸೋರಿಕೆ).

ಆದ್ದರಿಂದ, ಭಾರೀ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ವಿದಳನದ ಸರಣಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂನ ಯಾವುದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಅಲ್ಲ.

ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶ

ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೂಲಕ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ TO, ಇದು ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅನುಪಾತದಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್ i ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಕ್ರಿಯೆಯ ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ, ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಎನ್ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಹಿಂದಿನ ಹಂತದಲ್ಲಿ ವಿದಳನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ i-1 ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು:

\(~K = \dfrac(N_i)(N_(i - 1))\) .

ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಗುಣಾಂಕವು ಹಲವಾರು ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ವಿದಳನ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ವರೂಪ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣದ ಮೇಲೆ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಕಾರಅದು ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಪರಿಮಾಣ. ಅದೇ ಪ್ರಮಾಣ ಈ ವಸ್ತುವಿನಇದು ಹೊಂದಿದೆ ವಿಭಿನ್ನ ಅರ್ಥ TO. TOವಸ್ತುವು ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಗರಿಷ್ಠ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಪ್ರಾಂಪ್ಟ್ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ನಷ್ಟವು ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುವ ವಿದಳನ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ TO= 1 ಅನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಯುರೇನಿಯಂನ ಸಣ್ಣ ತುಂಡುಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಯಾವುದೇ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ಹೊಡೆಯದೆಯೇ ಹೊರಕ್ಕೆ ಹಾರುತ್ತವೆ.

ಅರ್ಥ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಮೂಹಭೌತಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಜ್ಯಾಮಿತಿ, ಅದರ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಶುದ್ಧ ಯುರೇನಿಯಂನ ಚೆಂಡಿಗೆ \(~^(235)_(92)U\) ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು 47 ಕೆಜಿ (17 ಸೆಂ.ಮೀ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚೆಂಡು). ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಾಡರೇಟರ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೂಲಕ ಯುರೇನಿಯಂನ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹಲವು ಬಾರಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಸತ್ಯವೆಂದರೆ ಯುರೇನಿಯಂ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಯುರೇನಿಯಂ -235 ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ಗಳಿಂದ ನಿಧಾನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ವೇಗವಾದವುಗಳಿಗಿಂತ ನೂರಾರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು. ಉತ್ತಮ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಮಾಡರೇಟರ್ ಭಾರೀ ನೀರು D 2 O. ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡುವಾಗ, ಸಾಮಾನ್ಯ ನೀರು ಸ್ವತಃ ಭಾರೀ ನೀರಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗುಣಾಕಾರ ದರದಲ್ಲಿ TO= 1 ವಿದಳನ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಕ್ರಮವನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಪರಮಾಣು ಇಂಧನದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶ TO < 1; каждое новое поколение вызывает все меньшее и ಸಣ್ಣ ಸಂಖ್ಯೆವಿಭಜನೆಗಳು, ಮತ್ತು ಇಲ್ಲದೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬೇಗನೆ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ.

ಪರಮಾಣು ಇಂಧನದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ, ಗುಣಾಕಾರ ಅಂಶ TO> 1 ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿದಳನಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಹಿಮಪಾತದಂತೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫೋಟದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ದೊಡ್ಡ ಬಿಡುಗಡೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ ಪರಿಸರಹಲವಾರು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಿಗ್ರಿಗಳವರೆಗೆ. ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟಗೊಂಡಾಗ ಈ ರೀತಿಯ ಚೈನ್ ರಿಯಾಕ್ಷನ್ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್

ಅದರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್ ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಚಾರ್ಜ್ ಯುರೇನಿಯಂ - ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಕೊಳೆಯುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿಭಾಗಗಳಿಂದ ಹಲವಾರು ಸಣ್ಣ ಭಾಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಪರಮಾಣು ಸರಣಿ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿಸಿದರೆ, ಯುರೇನಿಯಂ ವಿದಳನದ ಸರಪಳಿ ಕ್ರಿಯೆಯು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಳ್ಳಲು ಅವುಗಳ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಫಲಿತಾಂಶವು ಪರಮಾಣು ಸ್ಫೋಟವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸ್ಫೋಟದ ಶಕ್ತಿಯು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿತು ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರಗಳು, ಮಿಲಿಯನ್‌ಗಟ್ಟಲೆ ಮತ್ತು ಬಿಲಿಯನ್‌ಗಟ್ಟಲೆ ಟನ್‌ಗಳಷ್ಟು TNT ಸ್ಫೋಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 5. ಪರಮಾಣು ಬಾಂಬ್