Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Reakcje jądrowe Reakcja jądrowa – oddziaływania dwóch obiektów, z których przynajmniej jeden jest jądrem. W wyniku reakcji jądrowych powstają: Nowe jądra.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Reakcje jądrowe Reakcja jądrowa – oddziaływania dwóch obiektów, z których przynajmniej jeden jest jądrem. W wyniku reakcji jądrowych powstają: Nowe jądra."— Zapis prezentacji:

1 Reakcje jądrowe Reakcja jądrowa – oddziaływania dwóch obiektów, z których przynajmniej jeden jest jądrem. W wyniku reakcji jądrowych powstają: Nowe jądra Jądra w innym stanie niż początkowe Pierwsza zaobserwowana reakcja jądrowa (Rutherford, 1919) Zapisujemy: lub transmutacja – zamiana jednego jądra na inne

2 Najprostsza reakcja - rozpraszanie

3 Reakcje syntezy d +d 3 1 H + p (Q = 4.03 MeV) d +d 3 2 He + n (Q = 3.27 MeV) deuter tryt n Li 3 1 H He 3 1 H H n He (Q = MeV) wysokoenergetyczne neutrony (ok. 14 MeV)

4 Reakcje jądrowe kanał wejściowy kanał wyjściowy a + A B +... a + A rozpraszanie elastyczne a + A a + A* rozpraszanie nieelastyczne Energie: niskie< 20 MeV średniedo kilkaset MeV wielkie do kilku GeV ultrawielkie powyżej kilku GeV

5 Badamy: przekroje czynne – miara prawdopodobieństwa zajścia danego procesu tożsamości cząstek (masa, ładunek, spin, parzystość) charakterystyki kinematyczne (p t, p l, E, ) Eksperymenty ekskluzywne – pełna informacja o wszystkich produktach reakcji. Eksperymenty inkluzywne – badanie niektórych produktów reakcji

6 Przekrój czynny oddziaływanie pomiar prawdopodobieństa przekrój czynny

7 n - strumień padających cząstek k - koncentracja centrów tarczy (identycznych), m -3 - efektywna powierzchnia centrów, m 2 Sdx - objętość warstwy kSdx - ilość centrów w warstwie kSdx - efektywna powierzchnia czynna warstwy (bez przekrywania) dx S

8 pomiar ułamek cząstek, które uległy oddziaływaniu: prawdopodobieństwo oddziaływania mierzymy n(x) dla różnych grubości x, znając k (koncentrację centrów) - wyznaczamy

9 średnia droga swobodna: jednostka przekroju czynnego: barn, b= m 2 (geometryczny przekrój poprzeczny jądra A~120) pomiar przez pomiar średniej drogi swobodnej

10 Reakcje jądrowe Q > 0 – reakcja egzoenergetyczna Q < 0 – reakcja endoenergetyczna Energia progowa Zasada zachowania energii: lub

11 Z asady zachowania Zasada zachowania liczby barionowej: Zasada zachowania ładunku: przykłady: 2 1 H H 3 2 He + n 1 +1 = = p Li 7 4 Be + n = = He Be 12 6 C + n = = He B 14 7 N + n = = reakcja ładunek liczba nukleonów

12 Modele reakcji

13 Model jądra złożonego Dwa etapy reakcji: I.pocisk wchłonięty przez jądro – powstaje wzbudzone jądro złożone II.rozpad jądra złożonego z emisją cząstek Przykłady:

14 Model jądra złożonego Przykłady:

15 Model jądra złożonego I etap : jądro wnika do tarczy, powstaje jądro złożone najczęściej w stanie wzbudzonym (emisja kwantów ), w wyniku szeregu zderzeń energia zostaje rozdzielona pomiędzy wszystkie nukleony jądra. II etap : rozpad jądra pośredniego (najczęściej jest więcej scenariuszy rozpadu), dynamika procesów w drugim etapie nie zależy od sposobu powstania jądra złożonego. Jądro złożone jest obiektem o długim czasie życia ~ s

16 Model jądra złożonego np.: 4 2 He Ni Zn + 2n Zn* p Cu Zn + n a + A Z X C* I etap (powstanie jądra złożonego) C* b 1 + Y 1 + … II etap (rozpad jądra złożonego) b 2 + Y 2 + … C* + przejście do niższego stanu wzbudzenia

17 kształty rozkładów przekrojów czynnych podobne dla różnych reakcji – jądro złożone nie pamięta jak powstało. rozkłady pędów i energii neutronów wtórnych również podobne energia pocisku

18 Reakcje bezpośrednie 16 O 17 O 2H2H 1H1H b stripping (zdarcie): d + 16 O p + 17 O (Q=1.92 MeV)

19 Reakcje bezpośrednie 16 O 15 O 2H2H 3H3H b pick-up (poderwanie): d + 16 O 3 H + 15 O

20 Reakcje bezpośrednie Pocisk wchodzi w obszar oddziaływania jądra tarczy i może… zostać schwytany w całości lub częściowo (zdarcie) poderwać nukleony z jądra tarczy (poderwanie, zubożenie) Część pocisku schwytana przez jądro przekazuje swoją energię nukleonowi (grupie nukleonów) i wybija je z jądra. Względnie małe transfery energii i pędu Jądro po reakcji może być w stanie wzbudzonym – dalsze przejścia, rozpady.

21 Reakcje bezpośrednie Anizotropowy rozkład kątowy z maksimum dla małych kątów Słaba zależność przekroju czynnego od energii cząstki padającej Nukleony z którymi nie oddziałuje pocisk bezpośrednio nie uczestniczą w reakcji Czas trwania całej reakcji porównywalny z czasem przelotu nukleonu przez obszar jądra, ~ s twarde widma (przesunięte do wyższej energii) z ostrym maksimum energia protonów liczba protonów (n,p) jądro złożone (n,p) reakcja wprost

22 Energia jądrowa rozszczepienie synteza jądrowa

23 Reakcja rozszczepienia rozpad - wyzwala się 5,6 MeV wyzwala się 180 MeV

24 Reakcja rozszczepienia

25

26 reakcja rozszczepienia

27

28 reakcja łańcuchowa 235 U – 0,72%

29

30 bilans energia kinetyczna jąder produktów 165 MeV energia unoszona przez neutrony 5 MeV energia natychmiastowych kwantów 7 MeV energia rozpadów jąder promieniotwórczych 25 MeV razem 200 MeV spalanie węgla: 4 eV na atom (C + O 2 = CO 2 )


Pobierz ppt "Reakcje jądrowe Reakcja jądrowa – oddziaływania dwóch obiektów, z których przynajmniej jeden jest jądrem. W wyniku reakcji jądrowych powstają: Nowe jądra."

Podobne prezentacje


Reklamy Google