Štěpení uranu pomalými neutrony

Selector27.10.2017 08:42 Nahlásit
Proč se izotop uranu štěpí nejsnáze pomalými neutrony? Díky :)

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Anonym Recevav27.10.2017 09:26 Nahlásit
Máme veličinu, která se jmenuje účinný průřez (pro záchyt neutronu). Znamená to jakoby, že kolem jádra máme jakousi oblast, kterou když neutron proletí, proběhne štěpení jádra (tedy pohlcení neutronu a následné roztržení jádra na několik úlomků). Tento průřez závisí na rychlosti; rychlé N zachycuje jádro hůř. Tak nějak si jde představit, poněkud pokulhávjící, analogii s makrosvětem - ve skutečnosti se už pohybujeme v kvantovém světě a tam si "představit" něco, nebo "pochopit" něco prostě nejde. Máme statistické a matematické nástroje a vztahy, umíme ledacos spočítat, ale představit si kvantový svět neumí nikdo.
Selector27.10.2017 09:36 Nahlásit
Díky, už to chápu. Ale ještě otázka, proč nemůžeme mít účinný průřez pro záchyt deuteronu nebo protonu? To by neproběhlo štěpení jádra?
Anonym Zinelur27.10.2017 09:59 Nahlásit
Při nízkých rychlostech nám odpudivé elektrické Coulombovské síly brání se k jádru dost přiblížit. Jádro i proton mají obě kladný náboj a odpudivá síla sahá dál, než silná jaderná interakce. Neutron s elektrickým odpuzováním problém nemá.

Pokud bychom do jádra ale třeba proton díky hodně vysoké rychlosti přece jen vecpali, záleželo by na tom, jestli takto vzniklý transmutovaný prvek by byl stabilní, nebo nebyl a co by se pak dělo.
Anonym Zinelur27.10.2017 10:25 Nahlásit
Možná by pomohla numerická představa o energiích. Největší účinný průřez mají "tepelné" neutrony s malinkou pohybovou energií v setinách eV. Jaká je pro srovnání Coulumbovská bariéra, kolikrát je vyšší? Kdybychom proti jádru vyslali stejně líné protony, jak by dopadly?
Když nám vzlétají z jádra nabité alfa částice, jsou právě touto bariérou odmršťovány - a to dokonce ani ne na plnou energii (předtím se "protunelovaly stěnou", takže nevyužívají plný potenciál) a přitom mají miliony eV. Jinými slovy, pokud bychom poslali proti jádru částici alfa třena 10eV, je pranepatrná pravděpodobnost, že by část bariéry překonala svou rychlostí a zbytek dotunelovala. Ale možné to je.

Mezi tepelnými neutrony pohodlně štěpící jádra a alfa částicí (která díky elektrickému náboji se k jádru na dosah jaderných sil ani nepřiblíží) je poměr energií stomilionkrát! Proto používáme neutrony a ne nabité částice. Nabité částice se zkoušíme do jádra vpravit při termojaderné syntéze a sotva se nám to daří. Podobně při přípravě umělých prvků vrháme nabité částice proti jádrům terče; abychom byli úspěšní, musíme na to mít veliké urychlovače.
Selector28.10.2017 07:34 Nahlásit
Díky za podrobné vysvětlení, moc jste mi pomohli, všichni :)
Přidat komentář do diskuze ▾