Відмінності між версіями «Користувач:Jarozwj/Чернетка»

Сторінка очищена
(Сторінка очищена)
 
{{Ядерна фізика}}
'''Фотоядерні реакції''' ({{lang-en|photodisintegration}}, ''phototransmutation'')&nbsp;— [[ядерна реакція|ядерні реакції]], що відбуваються при поглинанні [[гамма-квант]]ів [[ядро атома|ядрами атомів]]<ref name="К"/>. Явище випромінювання ядрами [[нуклон]]ів при ції реакції називається '''ядерним фотоефектом'''.
 
Це явище відкрили 1934&nbsp;року [[Джеймс Чедвік|Чедвік]] і [[Моріс Гольдхабер|Гольдхабер]]<ref name="Чедвик"/> і далі досліджували [[Вальтер Боте|Боте]] і [[Вольфганг Гентнер]]<ref name="Боте"/>, а потім і [[Нільс Бор]]<ref name="Бор-1"/><ref name="Бор-2"/>.
 
При поглинанні гамма-кванту ядро отримує надлишок енергії без зміни свого нуклонного складу, а ядро з надлишком енергії є {{нп|Складене ядро|складеним ядром|ru|составное ядро}}. Як і інші ядерні реакції, поглинання ядром гамма-кванту можливе лише при виконанні необхідних енергетичних і [[спін]]ових співвідношень. Якщо передана ядру енергія перевищує [[Енергія зв'язку|енергію зв'язку]] нуклона в ядрі, то розпад утвореного складеного ядра відбувається найчастіше з випромінювання нуклонів, переважно [[нейтрон]]ів. Такий розпад викликає ядерні реакції <math>(\gamma, n)</math> і <math>(\gamma, p),</math> які називаються '''фотоядерними''', а явище випромінювання нуклонів у цих реакціях&nbsp;— '''ядерним фотоефектом'''. Позначення:
* <math>\gamma</math>&nbsp;— частинка [[гамма-випромінювання]] чи гамма-квант ([[фотон]] з високою енергією);
* <math>n</math>&nbsp;— [[нейтрон]];
* <math>p</math>&nbsp;— [[протон]].
 
В теорії фотоядерних реакцій використовується статистична модель складеного ядра і модель резонансного прямого фотоефекту<ref name="Левинджер"/>.
 
Фотоядерні реакції ідуть з утворенням складеного ядра, однак при збудженні реакцій <math>(\gamma, p)</math> на ядрах з [[масове число|масовим числом]]
<math>A > 100</math> експериментально було виявлено занадто високий вихід у порівнянні з виходом, передбаченим цим механізмом. Крім того, кутовий розподіл [[протон]]ів з найбільшою енергією виявився неізотропним. Ці факти вказують на додатковий механізм прямої взаємодії, який є суттєвим лише у випадку <math>(\gamma, p)</math>-реакції на важких і середніх ядрах. Реакція ж <math>(\gamma, n)</math> завжди іде з утворенням складеного ядра.
 
Першою спостережуваною фотоядерною реакцією було фото-розщеплення [[дейтрон]]а:
 
:<math> \gamma + {}^{2}\textrm{H} \rightarrow p + n.</math>
 
Вона проходить без утворення складеного ядра, оскільки ядро [[дейтерій|дейтерію]] не має збуджених станів, і може бути викликана гамма-квантами порівняно невисокої енергії (вище 2,23&nbsp;[[Електронвольт|МеВ]]<ref name="NCRP"/>).
 
Однак [[нуклід]]ів з малою енергією зв'язку нуклонів всього декілька, а щоб викликати фотоядерні реакції з іншими ядрами необхідні фотони з енергією не менше 8&nbsp;МеВ. Фотони з такою енергією виникають у деяких ядерних реакціях чи отримуються при гальмуванні у речовині дуже швидких [[електрон]]ів. При [[Радіоактивний розпад|радіоактивному розпаді]], зазвичай, таких гамма-квантів не утворюється, тому гамма-кванти [[Бета-розпад|β-розпаду]] не можуть викликати фотоядерні реакції та появу нової наведеної радіоактивності в інших речовинах.
 
Якщо [[Сповільнювач нейтронів|сповільнювачем]] в [[Ядерний реактор|ядерному реакторі]] є [[берилій]] чи [[важка вода]], то внаслідок незвично малої енергії зв'язку нейтрона в {{нуклід|Be|9}} і {{нуклід|H|2}} під дією гамма-квантів радіоактивного розпаду на ядрах цих нуклідів ефективно протікають фотоядерні реакції <math>(\gamma, n)</math>. Особливо багато гамма-квантів при цьому дають радіоактивні продукти поділу [[Уран (хімічний елемент)|урану]], але гамма-кванти в ядерному реакторі випромінюють і інші речовини, активовані нейтронами. Таким чином, у {{нп|Важководневий ядерний реактор|важководневих|ru|Тяжеловодный ядерный реактор}} і берилієвих ядерних реакторах наявне додаткове джерело нейтронів внаслідок протіканням фотоядерної реакції<ref name="К"/>.
 
== Примітки ==
{{примітки|refs=
<ref name="К">{{книга
|автор = Климов А. Н.
|назва = Ядерная физика и ядерные реакторы
|місце = Москва
|видавництво = Энергоатомиздат
|рік = 1985
|сторінки = 352
|isbn =
}} {{ref-ru}}</ref>
<ref name="Чедвик">{{стаття
|автор = Дж. Чедвик, М. Гольдхабер
|назва = Ядерный фото-эффект (разложение дейтона γ-лучами)
|оригінал =
|посилання = http://ufn.ru/ru/articles/1934/8/c/
|издание = [[Успехи физических наук|УФН]]
|тип =
|місце =
|год = 1934
|том = 14
|номер = 8
|сторінки =
}} {{ref-ru}}</ref>
<ref name="Боте">{{стаття
|автор = W. Bothe und W. Gentner
|назва = Atomumwandlungen durch γ-Strahlen
|оригінал =
|посилання = http://www.springerlink.com/content/hx4375h503161556/
|видання = Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei
|тип =
|місце =
|рік = 1937
|том = 106
|номер = 3-4
|сторінки =
}}</ref>
<ref name="Бор-1">{{стаття
|автор = N. Bohr
|назва = Nuclear Photo-effects
|оригінал =
|посилання = http://ufn.ru/ru/articles/1938/7/b/
|видання = [[Nature]]
|тип =
|місце =
|рік = 1938
|том =
|номер = 141
|сторінки =
}}</ref>
<ref name="Бор-2">{{стаття
|автор = Н. Бор
|назва = Ядерный фотоэффект
|оригінал =
|посилання =http://ufn.ru/ru/articles/1938/7/b/
|видання = [[Успехи физических наук|УФН]]
|тип =
|місце =
|рік = 1938
|том =
|номер = 7
|сторінки =
}} {{ref-ru}}</ref>
<ref name="Левинджер">{{книга
|автор = Дж. Левинджер
|назва = Фотоядерные реакции
|місце = Москва
|видання = ИЛ
|рік = 1962
|сторінки = 258
|isbn =
}} {{ref-ru}}</ref>
<ref name="NCRP">{{книга
|автор = NCRP Report №79
|назва = Neutron Contamination from Medical Electron Accelerators
|видавництво = National Council on Radiation Protection and Measurements
|рік = 1984
|pages =19
|isbn=0-913392-70-7
|ref=
}} ISSN 0083-209X</ref>
}}
 
== Посилання ==
* [http://www.femto.com.ua/articles/part_2/4399.html Фотоядерные реакции], [[Фізична енциклопедія]] {{ref-ru}}.
17 551

редагування