Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоры по физике+.doc
Скачиваний:
29
Добавлен:
29.08.2019
Размер:
355 Кб
Скачать
☆

Билет 27

Реакции деления тяжёлых ядер. Цепная реакция деления. Критическая масса. Ядерный взрыв.

Реакции деления ядра – это реакции, при которых ядро по действием нейтронов (или других частиц) делится на несколько более лёгких ядер (осколков), чаще всего два, близких по массе. В результате таких реакций выделяется огромное количество энергии.

Впервые деление ядер урана путём бомбардировки их нейтронами было осуществлено в 1938 г. О.Ганом, Ф.Штрассманом и Л.Мейтнер. реакция шла по схеме:

92235U+01n56145Ba+3688Kr+301n+200 МэВ

Выделение большого количества энергии можно объяснить тем, что удельная энергия связи для тяжёлых ядер приблизительно 7,6 МэВ, а для ядер, находящихся в середине таблицы Менделеева – 8,7 МэВ. Поэтому расщепление тяжёлого ядра на два более лёгких должно приводить к выделению энергии порядка 1,1 МэВ на один нуклон. Для урана с числом нуклонов 235 выделяется энергия более 200 МэВ. В основном, энергия выделяется в виде кинетической энергии осколков деления.

Так как для средних ядер число нейтронов и протонов приблизительно одинаково, а для тяжёлых ядер число нейтронов значительно превышает число протонов, то в результате реакции деления образуется 2-3 нейтрона с энергией в среднем 2 МэВ. Эти нейтроны могут вызвать деление других ядер урана. Процесс возникновения нейтронов и расщепления ядер нарастает лавинообразно. За короткий промежуток времени высвобождается большое количество энергии. Подобные процессы называются цепными реакциями.

Цепные реакции – это реакции, в которых частицы, вызывающие их, образуются как продукты этих реакций.

Характеристикой реакции деления является коэффициент размножения нейтронов k: отношение числа нейтронов в последующем поколении к числу нейтронов в предыдущем. Так как нейтроны могут поглощаться примесями и покидать область с ядерным веществом, этот коэффициент зависит от количества примесей в уране и от его массы. Для осуществления цепной реакции необходимо минимальное количество вещества, которое называется критической массой.

Если коэффициент размножения k=1, то происходит управляемая цепная реакция деления ядер, осуществляемая в ядерных реакторах.

Если k1, то реакция с течением времени останавливается.

Если k1, то происходит неконтролируемое размножение нейтронов, приводящее к взрыву.

БИЛЕТ 19

Оптические явления на границе раздела двух прозрачных сред. Законы отражения и преломления света. Абсолютный и относительный показатели преломления света.

При падении световых лучей на идеально плоскую границу раздела двух сред происходят явления отражения и преломления света.

Углом падения называется угол между падающим лучом света и перпендикуляром к границе раздела двух сред, восстановленным в точке падения.

Углом отражения называется угол между отражённым лучом и перпендикуляром к отражающей поверхности, восстановленным в точке отражения.

Закон отражения световых лучей.

1)Луч падающий, отражённый и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости;

2)Угол падения равен углу отражения.

Отношение скорости света с в вакууме к скорости света v в данной среде

n=c/v

называется абсолютным показателем преломления данной среды.

Углом преломления называется угол между преломлённым лучом света и перпендикуляром к границе раздела, восстановленным в точке преломления.

Закон преломления световых лучей.

1)Луч падающий, преломлённый и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке преломления луча, лежат в одной плоскости;

2)отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред.

sin/sin=n2/n1=v1/v2

где n1 и n2 – абсолютные показатели преломления сред, а v1 и v2 – скорости света в граничащих средах.

n2/n1=n21 называется относительным показателем преломления данных сред.

Если свет переходит из оптически более плотной среды (абсолютный показатель преломления больше) в оптически менее плотную среду, то при некотором угле падения угол преломления становится равным 90о, при этом преломление света не происходит, свет во вторую среду не переходит, а отражается от границы раздела. Это явление называется полным отражением. Наименьший угол, с которого начинается полное отражение, называется предельным углом полного отражения.

sino=n2/n1