Zanjir reaksiya - Yadro fizikasi va uning rivojlanish xronologiyasi. Yadro tarkibi. Izotop, izobar, izoton, izomer yadrolar

|
Yadro fizikasi va uning rivojlanish xronologiyasi. Yadro tarkibi. Izotop, izobar, izoton, izomer yadrolarBog'liq 11zon page-no-added (19)Zanjir reaksiya.U
235
yadrosi bo’linishi tufayli ajraladigan energiyani
taxminan 82-84% bo’linish parchalarining energiyasi tarzida, olgan qismi esa
neytronlar (2-3%) g-nurlanish (5-6%), elektronlar (2-3%) va neytronlar (5-
6%) energiyasi sifatida namoyon bo’ladi.Har bir yadro bo’linganda taxminan
200 meV (1meV=1,6×10
-19
j) energiya ajraladi. Yadro bo’linishida ximiyaviy
reaksiyadagidan milionlab marta ko’p energiya ajraladi. Shuning uchun og’ir
yadrolarning bo’linish hodisasi kashf qilinishi bilano bu reaksiyada
ajraladigan energiyadan foydalanish yo’llari izlana boshlandi. Bo’linish
energiyasidan foydalanish imkoniyati amalga oshishi uchun shunday sharoit
yaratish lozimki, bu sharoitda reaksiya bir boshlangandan so’ng o’z-o’zidan
davom eta olsin, ya’ni reaksiya zanjir harakterga ega bo’lsin, masalan,
birinchi yadro bo’linganda ajralib chiqqan 2-3 neytronni har biri o’z
navbatida yangi yadrolarni bo’linishiga sababchi bo’ladi. Natijada 6¸9 yangi
neytronlar vujudga keladi. Bu neytronlar yana boshqa yadrolarni bo’linishiga
imkoniyat yaratadiva xokazo. Shu tariqa bo’linayotgan yadrolar va buning
natijasida vujudga keladigan neytronlar soni nihoyat tez ortib boradi. Shu
tarzda rivojlanadigan jarayon zanjir reaksiyadir. Hisoblarning ko’satishicha,
birinchi yadro bo’linganida keyin 7,5×10
-7
s o’tgach 10
24
×10
25
yadro
(shuncha yadro taxminan 1 kg uran tarkibida bo’ladi) reaksiyada qatnashgan
bo’ladi.Demak qisqa vaqt ichida ketma-ket bo’linayotgan yadrolar soni
keskin oshib boradi.Pu
239
ham, xuddi U235 kabi sekin neytronlar ta’sirida
bo’ladi va ulardan foydalanib zanjir reaksiya amalga oshirish
mumkin.Zanjir
reaksiyaning
rivojlanish
tezligi
ko’payish
koeﬃtsiyenti
kk
ning
qiymati
bilan
xarakterlanadi.Ko’payish
koeﬃtsiyenti
biror
avlod
bo’linishlarida
vujudga
kelgan
neytronlar
sonini
undan
oldingi
avlod
bo’linishlarida
hosil
bo’l
131
gan
neytronlar
soniga
nisbatidir. Agar
kk>1 bo’lsa
zanjir
reaksiya
rivojlanadi.
kk<1 bo’lsa
reaksiya
so’nadi. kk=1 bo’lganda
reaksiya
bir
me’yorda
davom
et
adi.
Bo’linuvchi
modda
massasining
qiymati
mkr
bo’lgan
holda
neytronlarn
ing
ko’payish
koeﬃtsiyenti
Kk<1 bo’ladi, shuning
uchun
zanjir
reaksiya
amalg
a
oshmaydi. m>mkp
bo’lganda
Kk>1 bo’ladi
natijada
zanjir
reaksiya
rivojlana
di.Boshqariladigan bo’linish zanjir reaksiyalarini amalga oshirish uchun
o’llaniladigan qurilmani yadroviy reaktor (atom reaktori) deb ataladi.Fan va
texnikada qo’llanilishiga qarab yadro reaktorlari quyidagi asosiy gruppalarga
bo’linadi:
Zamonoviy reaktorlarda bo’linuvchi modda sifatida U
235
izotop bilan
boyitilgan tabiiy urandan foydalaniladi.Zanjir reaksiya boshqarilmaydigan
tarzda amalga oshishi atom bombaning portlash jarayonida sodir bo’ladi.
Atom bomba portlaganda juda qisqa vaqt ichida nihoyat darajada katta
energiya ajralib chiqanligi uchun portlash zonasida issiqlik bir necha million
gradusga yetadi. Bunday issilik ta’sirida portlash zonasidagi moddalar bug’ga
aylanadi. O’ta qizigan sharsimon gaz tez kengayishi natijasida juda kuchli
zarb to’lqini vujudga keladi va o’z yo’lida ob’ektlarni yemiradi va kuydiradi.
132
|
| |