ដោយសារតែអព្យាក្រឹតអគ្គិសនីនៃនឺត្រុង។

2. តើថាមពលអ្វីហៅថាថាមពលនៃប្រតិកម្ម? តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណទិន្នផលថាមពលសម្រាប់ប្រតិកម្មប្រសព្វមួយ?

ទិន្នផលថាមពលសរុបនៃប្រតិកម្ម fission គឺជាថាមពលដែលត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមួយ។ ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងស្នូលនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 235 គឺប្រហែលស្មើនឹង 7.6 MeV នៃបំណែកប្រតិកម្ម - ប្រហែល 8.5 MeV ។ ជាលទ្ធផលនៃការបំបែក (8.5 - 7.6) MeV = 0.9 MeV (ក្នុងមួយស្នូល) ត្រូវបានបញ្ចេញ។ មាននុយក្លេអុងសរុបចំនួន 235 បន្ទាប់មកទិន្នផលថាមពលសរុបនៃប្រតិកម្មប្រសព្វគឺ

3. តើតម្លៃអ្វីដែលកំណត់ល្បឿននៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់? សរសេរលក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការវិវត្តនៃប្រតិកម្មសង្វាក់។

កត្តាគុណនឺត្រុង k កំណត់អត្រានៃប្រតិកម្មសង្វាក់។ លក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការវិវត្តនៃប្រតិកម្មសង្វាក់

4. តើប្រតិកម្មអ្វីទៅដែលហៅថាការទ្រទ្រង់ខ្លួនឯង? តើវាកើតឡើងនៅពេលណា?

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដែលទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯងកើតឡើងប្រសិនបើនឺត្រុងថ្មីមានពេលវេលាដើម្បីបង្កើតជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មប្រសព្វក្នុងអំឡុងពេលដែលនឺត្រុងធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ផ្ទុកដែលមានវិមាត្រលីនេអ៊ែរ l ។

5. វាយតំលៃទំហំស្នូលសំខាន់ និងម៉ាស់សំខាន់។

បរិមាណនៃស៊ីឡាំងគឺ

N គឺជាកំហាប់នៃស្នូល។ ចំនួននៃការប៉ះទង្គិចនៃនឺត្រុងជាមួយនុយក្លេអ៊ែក្នុងមួយឯកតា time n.

ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរគឺជាការបំបែកអាតូមធ្ងន់មួយទៅជាបំណែកពីរដែលមានម៉ាស់ប្រហាក់ប្រហែលគ្នា អមដោយការបញ្ចេញថាមពលយ៉ាងច្រើន។

ការ​រក​ឃើញ​នៃ​ការ​បំបែក​នុយក្លេអ៊ែរ​បាន​ចាប់​ផ្ដើម​យុគសម័យ​ថ្មី​មួយ​គឺ "យុគសម័យ​បរមាណូ"។ សក្ដានុពលនៃការប្រើប្រាស់ដែលអាចធ្វើទៅបាន និងសមាមាត្រនៃហានិភ័យដើម្បីទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីការប្រើប្រាស់របស់វាមិនត្រឹមតែបានបង្កើតសមិទ្ធិផលសង្គមវិទ្យា នយោបាយ សេដ្ឋកិច្ច និងវិទ្យាសាស្ត្រប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងមានបញ្ហាធ្ងន់ធ្ងរទៀតផង។ សូម្បីតែតាមទស្សនៈវិទ្យាសាស្ត្រសុទ្ធសាធ ដំណើរការនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ បានបង្កើតនូវល្បែងផ្គុំរូប និងភាពស្មុគស្មាញជាច្រើន ហើយការពន្យល់តាមទ្រឹស្ដីពេញលេញរបស់វាគឺជាបញ្ហានៃអនាគត។

ការចែករំលែកមានផលចំណេញ

ថាមពលភ្ជាប់ (ក្នុងមួយស្នូល) ខុសគ្នាសម្រាប់ស្នូលផ្សេងគ្នា។ វត្ថុដែលមានទម្ងន់ធ្ងន់មានថាមពលចងទាបជាងថាមពលដែលស្ថិតនៅកណ្តាលតារាងតាមកាលកំណត់។

នេះមានន័យថា សម្រាប់ស្នូលធ្ងន់ដែលមានចំនួនអាតូមិកលើសពី 100 វាមានអត្ថប្រយោជន៍ក្នុងការបែងចែកជាបំណែកតូចៗពីរ ដោយហេតុនេះបញ្ចេញថាមពល ដែលត្រូវបានបំប្លែងទៅជាថាមពល kinetic នៃបំណែក។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថាការបំបែក

យោងទៅតាមខ្សែកោងស្ថេរភាពដែលបង្ហាញពីការពឹងផ្អែកនៃចំនួនប្រូតុងលើចំនួននឺត្រុងសម្រាប់នឺត្រុងហ្វាលដែលមានស្ថេរភាព នឺត្រុងដែលធ្ងន់ជាងនឺត្រុងចូលចិត្តនឺត្រុងច្រើនជាង (បើធៀបនឹងចំនួនប្រូតុង) ជាងស្រាលជាង។ នេះបង្ហាញថារួមជាមួយនឹងដំណើរការបំបែក នឺត្រុង "ទំនេរ" មួយចំនួននឹងត្រូវបានបញ្ចេញ។ លើសពីនេះ ពួកគេក៏នឹងទទួលយកថាមពលដែលបានបញ្ចេញមួយចំនួនផងដែរ។ ការសិក្សាអំពីការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរនៃអាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមបានបង្ហាញថា នឺត្រុង 3-4 ត្រូវបានបញ្ចេញ: 238 U → 145 La + 90 Br + 3n ។

ចំនួនអាតូមិក (និងម៉ាស់អាតូម) នៃបំណែកគឺមិនស្មើនឹងពាក់កណ្តាលនៃម៉ាស់អាតូមរបស់មេ។ ភាពខុសគ្នារវាងម៉ាស់អាតូមដែលបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការបំបែកគឺជាធម្មតាប្រហែល 50។ ពិតហើយ ហេតុផលសម្រាប់ការនេះមិនទាន់ច្បាស់នៅឡើយទេ។

ថាមពលភ្ជាប់នៃ 238 U, 145 La, និង 90 Br គឺ 1803, 1198, និង 763 MeV រៀងគ្នា។ នេះមានន័យថាជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មនេះ ថាមពលប្រសព្វនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានបញ្ចេញ ស្មើនឹង 1198 + 763-1803 = 158 MeV ។

ការបែងចែកដោយឯកឯង

ដំណើរការនៃការបំបែកដោយឯកឯងត្រូវបានគេស្គាល់នៅក្នុងធម្មជាតិប៉ុន្តែវាកម្រមានណាស់។ អាយុកាលជាមធ្យមនៃដំណើរការនេះគឺប្រហែល 10 17 ឆ្នាំ ហើយជាឧទាហរណ៍ អាយុកាលជាមធ្យមនៃការបំផ្លាញអាល់ហ្វានៃ radionuclide ដូចគ្នាគឺប្រហែល 10 11 ឆ្នាំ។

ហេតុផលសម្រាប់នេះគឺថា ដើម្បីបំបែកជាពីរផ្នែក ស្នូលត្រូវតែត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយ (លាតសន្ធឹង) ទៅជារាងអេលីបសូអ៊ីត ហើយបន្ទាប់មកមុននឹងបំបែកជាពីរផ្នែក បង្កើតជា "ក" នៅកណ្តាល។

របាំងសក្តានុពល

នៅក្នុងស្ថានភាពខូចទ្រង់ទ្រាយ កម្លាំងពីរធ្វើសកម្មភាពលើស្នូល។ មួយ​គឺ​ការ​បង្កើន​ថាមពល​ផ្ទៃ (ភាពតានតឹង​ផ្ទៃ​នៃ​ការ​ធ្លាក់​ចុះ​រាវ​ពន្យល់​ពី​រាង​ស្វ៊ែរ​របស់​វា) និង​មួយ​ទៀត​គឺ​ការ​ច្រាន​ចោល​របស់ Coulomb រវាង​បំណែក​ប្រសព្វ។ ពួកគេរួមគ្នាបង្កើតរបាំងសក្តានុពលមួយ។

ដូចនៅក្នុងករណីនៃការពុកផុយអាល់ហ្វា ដើម្បីឱ្យការបំបែកដោយឯកឯងនៃស្នូលអាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកើតឡើង បំណែកត្រូវតែយកឈ្នះលើរបាំងនេះដោយប្រើផ្លូវរូងក្រោមដី quantum ។ របាំងគឺប្រហែល 6 MeV ដូចនៅក្នុងករណីនៃការពុកផុយអាល់ហ្វា ប៉ុន្តែប្រូបាប៊ីលីតេនៃការជីករូងក្រោមដីនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាគឺធំជាងផលិតផលបំបែកអាតូមដែលធ្ងន់ជាង។

ការបំបែកដោយបង្ខំ

ទំនង​ជា​ច្រើន​ជាង​នេះ​ទៅ​ទៀត​គឺ​ការ​ប្រេះស្រាំ​នៃ​ស្នូល​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ក្នុងករណីនេះ ស្នូលមេត្រូវបាន irradiated ជាមួយនឺត្រុង។ ប្រសិនបើមេស្រូបយកវាពួកវាចងដោយបញ្ចេញថាមពលចងក្នុងទម្រង់ជាថាមពលរំញ័រដែលអាចលើសពី 6 MeV ដែលត្រូវការដើម្បីយកឈ្នះឧបសគ្គសក្តានុពល។

នៅពេលដែលថាមពលនៃនឺត្រុងបន្ថែមមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីជម្នះឧបសគ្គសក្តានុពលនោះ នឺត្រុងដែលជួបឧបទ្ទវហេតុត្រូវតែមានថាមពល kinetic អប្បបរមា ដើម្បីអាចជំរុញការបំបែកអាតូម។ ក្នុងករណី 238 U ថាមពលភ្ជាប់នៃនឺត្រុងបន្ថែមគឺប្រហែល 1 MeV ខ្លី។ នេះមានន័យថាការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានបង្កឡើងដោយនឺត្រុងដែលមានថាមពល kinetic ធំជាង 1 MeV ប៉ុណ្ណោះ។ ម៉្យាងវិញទៀត អ៊ីសូតូប 235 U មាននឺត្រុងដែលមិនផ្គូផ្គងមួយ។ នៅពេលដែលស្នូលស្រូបយកមួយបន្ថែមទៀត វាបង្កើតជាគូជាមួយវា ហើយជាលទ្ធផលនៃការផ្គូផ្គងនេះ ថាមពលភ្ជាប់បន្ថែមលេចឡើង។ នេះគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបញ្ចេញបរិមាណថាមពលដែលចាំបាច់សម្រាប់ស្នូលដើម្បីយកឈ្នះឧបសគ្គដែលមានសក្តានុពល ហើយការបំបែកអ៊ីសូតូបកើតឡើងនៅពេលប៉ះទង្គិចជាមួយនឺត្រុងណាមួយ។

ការបំផ្លាញបេតា

ទោះបីជាប្រតិកម្មប្រេះស្រាំបញ្ចេញនឺត្រុងបីឬបួនក៏ដោយ បំណែកនៅតែមាននឺត្រុងច្រើនជាងអ៊ីសូបារដែលមានស្ថេរភាពរបស់វា។ នេះមានន័យថា បំណែកនៃការបំបែកជាទូទៅមិនស្ថិតស្ថេរប្រឆាំងនឹងការបំបែកបេតា។

ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលការបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 238U កើតឡើង អ៊ីសូបាដែលមានស្ថេរភាពជាមួយ A = 145 គឺ neodymium 145Nd ដែលមានន័យថាបំណែក lanthanum 145La រលួយជាបីជំហាន រាល់ពេលដែលបញ្ចេញអេឡិចត្រុង និងអង់ទីណូទីណូ រហូតដល់ការបង្កើតនុយក្លីដស្ថិរភាព។ អ៊ីសូបារដែលមានស្ថេរភាពជាមួយ A = 90 គឺ zirconium 90 Zr; ដូច្នេះ បំណែកបំបែក bromine 90 Br decompose ក្នុង 5 ដំណាក់កាលនៃខ្សែសង្វាក់β-decay ។

ខ្សែសង្វាក់ β-decay ទាំងនេះបញ្ចេញថាមពលបន្ថែម ដែលស្ទើរតែទាំងអស់ត្រូវបានយកដោយអេឡិចត្រុង និងអង់ទីណូទ្រីណូ។

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ៖ ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ

ការបំភាយនឺត្រុងដោយផ្ទាល់ពីនុយក្លេតដែលមានពួកវាច្រើនពេក ដើម្បីធានាបាននូវស្ថេរភាពនៃស្នូលគឺមិនទំនងនោះទេ។ ចំណុចនៅទីនេះគឺថាមិនមានការច្រានចោល Coulomb ទេ ហើយដូច្នេះថាមពលលើផ្ទៃមានទំនោររក្សានឺត្រុងនៅក្នុងចំណងជាមួយមេ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយជួនកាលវាកើតឡើង។ ជាឧទាហរណ៍ បំណែកប្រេះស្រាំ 90 Br នៅក្នុងដំណាក់កាលពុកផុយបេតាដំបូងផលិត krypton-90 ដែលអាចស្ថិតក្នុងស្ថានភាពរំភើបជាមួយនឹងថាមពលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីយកឈ្នះលើថាមពលផ្ទៃ។ ក្នុងករណីនេះការបំភាយនឺត្រុងអាចកើតឡើងដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងការបង្កើត krypton-89 ។ នៅតែមិនស្ថិតស្ថេរទាក់ទងនឹងការពុកផុយ β រហូតដល់បំប្លែងទៅជា yttrium-89 ដែលមានស្ថេរភាព ដូច្នេះ krypton-89 រលួយជាបីជំហាន។

ការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម៖ ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់

នឺត្រុងដែលបញ្ចេញក្នុងប្រតិកម្មប្រេះស្រាំអាចត្រូវបានស្រូបដោយស្នូលមេមួយទៀត ដែលបន្ទាប់មកខ្លួនវាឆ្លងកាត់ការបំប្លែងដោយប្រយោល។ ក្នុងករណីនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 នឺត្រុងទាំងបីដែលត្រូវបានផលិតចេញមកដោយមានថាមពលតិចជាង 1 MeV (ថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - 158 MeV - ត្រូវបានបំប្លែងជាចម្បងទៅជាថាមពល kinetic នៃបំណែកប្រសព្វ។ ) ដូច្នេះពួកវាមិនអាចបណ្តាលឱ្យមានការបំបែកបន្ថែមទៀតនៃនុយក្លេអ៊ែរនេះទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅកំហាប់សំខាន់នៃអ៊ីសូតូបដ៏កម្រ 235 U នឺត្រុងសេរីទាំងនេះអាចចាប់បានដោយ 235 U nuclei ដែលពិតជាអាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំ ចាប់តាំងពីក្នុងករណីនេះមិនមានកម្រិតថាមពលខាងក្រោមដែលការបំប្លែងមិនត្រូវបានបង្កឡើង។

នេះគឺជាគោលការណ៍នៃប្រតិកម្មសង្វាក់។

ប្រភេទនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ

អនុញ្ញាតឱ្យ k ជាចំនួននឺត្រុងដែលផលិតក្នុងគំរូនៃវត្ថុធាតុរលាយក្នុងដំណាក់កាល n នៃខ្សែសង្វាក់នេះ បែងចែកដោយចំនួននឺត្រុងដែលផលិតក្នុងដំណាក់កាល n - 1។ ចំនួននេះនឹងអាស្រ័យលើចំនួននឺត្រុងដែលផលិតក្នុងដំណាក់កាល n - 1 ត្រូវបានស្រូបចូល ដោយស្នូលដែលអាចត្រូវបានបង្ខំឱ្យបែងចែក។

ប្រសិនបើ k< 1, то цепная реакция просто выдохнется и процесс остановится очень быстро. Именно это и происходит в природной в которой концентрация 235 U настолько мала, что вероятность поглощения одного из нейтронов этим изотопом крайне ничтожна.

ប្រសិនបើ k > 1 នោះប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នឹងកើនឡើងរហូតដល់វត្ថុធាតុប្រសព្វទាំងអស់ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ នេះត្រូវបានសម្រេចដោយការពង្រឹងរ៉ែធម្មជាតិដើម្បីទទួលបានកំហាប់ដ៏ធំគ្រប់គ្រាន់នៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235។ សម្រាប់គំរូស្វ៊ែរ តម្លៃនៃ k កើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្រូបយកនឺត្រុង ដែលអាស្រ័យលើកាំនៃស្វ៊ែរ។ ដូច្នេះម៉ាស់ U ត្រូវតែលើសពីបរិមាណជាក់លាក់មួយ ដើម្បីឱ្យការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់) កើតឡើង។

ប្រសិនបើ k = 1 នោះប្រតិកម្មដែលបានគ្រប់គ្រងកើតឡើង។ វា​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ក្នុង​ម៉ាស៊ីន​ប្រតិកម្ម​នុយក្លេអ៊ែរ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការចែកចាយកំណាត់ cadmium ឬ boron ក្នុងចំណោម uranium ដែលស្រូបយកនឺត្រុងភាគច្រើន (ធាតុទាំងនេះមានសមត្ថភាពចាប់យកនឺត្រុង)។ ការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយផ្លាស់ទីកំណាត់តាមរបៀបដែលតម្លៃនៃ k នៅតែស្មើនឹងមួយ។

ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ- ដំណើរការនៃការបំបែកស្នូលអាតូមិកទៅជាស្នូលពីរ (កម្របី) ដែលមានម៉ាស់ប្រហាក់ប្រហែលគ្នា ហៅថា បំណែកបំបែក។ ជាលទ្ធផលនៃការបំបែកផលិតផលប្រតិកម្មផ្សេងទៀតក៏អាចលេចឡើងផងដែរ: ស្នូលពន្លឺ (ភាគច្រើនជាភាគល្អិតអាល់ហ្វា) នឺត្រុង និងហ្គាម៉ាក្វាន់តា។ ការបំបែកអាចកើតឡើងដោយឯកឯង (ដោយឯកឯង) និងបង្ខំ (ជាលទ្ធផលនៃអន្តរកម្មជាមួយភាគល្អិតផ្សេងទៀត ជាចម្បងជាមួយនឺត្រុង)។ ការប្រេះស្រាំនៃស្នូលធ្ងន់គឺជាដំណើរការបញ្ចេញកំដៅ ដែលជាលទ្ធផលនៃថាមពលដ៏ច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងទម្រង់ជាថាមពល kinetic នៃផលិតផលប្រតិកម្ម ក៏ដូចជាវិទ្យុសកម្ម។ ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរបម្រើជាប្រភពថាមពលនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ និងអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ។ ដំណើរការប្រេះស្រាំអាចដំណើរការបានលុះត្រាតែថាមពលសក្តានុពលនៃស្ថានភាពដំបូងនៃស្នូលដែលបំបែកលើសពីផលបូកនៃម៉ាស់នៃបំណែកប្រេះស្រាំ។ ចាប់តាំងពីថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃស្នូលធ្ងន់ថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃម៉ាស់ លក្ខខណ្ឌនេះគឺពេញចិត្តសម្រាប់ស្នូលស្ទើរតែទាំងអស់ជាមួយនឹងចំនួនម៉ាស់។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដូចដែលបទពិសោធន៍បានបង្ហាញ សូម្បីតែស្នូលដែលធ្ងន់បំផុតក៏ត្រូវបានបែងចែកដោយឯកឯងជាមួយនឹងប្រូបាប៊ីលីតេទាបបំផុត។ នេះមានន័យថាមានរបាំងថាមពល ( របាំងបំបែក) ដើម្បីការពារការបែងចែក។ គំរូជាច្រើនត្រូវបានប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីដំណើរការនៃការបែងចែកនុយក្លេអ៊ែរ រួមទាំងការគណនានៃរបាំងប្រេះស្រាំ ប៉ុន្តែគ្មាននរណាម្នាក់ក្នុងចំណោមពួកគេអាចពន្យល់បានពេញលេញអំពីដំណើរការនោះទេ។

ការពិតដែលថាថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់កើតឡើងដោយផ្ទាល់ពីការពឹងផ្អែកនៃថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់ε = E St (A, Z) / A ពីចំនួនម៉ាស់ A. កំឡុងពេលបំបែកស្នូលធ្ងន់ ស្នូលស្រាលជាងមុនត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលស្នូលត្រូវបានចងកាន់តែរឹងមាំ ហើយផ្នែកខ្លះនៃថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែក។ តាមក្បួនមួយ ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានអមដោយការបំភាយនៃនឺត្រុង 1-4 ។ ចូរយើងបង្ហាញពីថាមពលនៃផ្នែក fission Q នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃថាមពលចងនៃស្នូលដំបូង និងចុងក្រោយ។ ថាមពលនៃស្នូលដំបូងដែលមានប្រូតុង Z និង N នឺត្រុង ហើយមានម៉ាស់ M (A, Z) និងថាមពលភ្ជាប់ E St (A, Z) យើងសរសេរក្នុងទម្រង់ដូចខាងក្រោមៈ

M(A,Z)c 2 = (Zm p + Nm n)c 2 - E St (A,Z) ។

ការបែងចែកស្នូល (A, Z) ជា 2 បំណែក (A 1, Z 1) និង (A 2, Z 2) ត្រូវបានអមដោយការបង្កើត N n = A - A 1 - A 2 នឺត្រុងភ្លាមៗ។ ប្រសិនបើស្នូល (A,Z) ត្រូវបានបែងចែកទៅជាបំណែកដែលមានម៉ាស់ M 1 (A 1 , Z 1), M 2 (A 2 , Z 2) និងថាមពលភ្ជាប់ E st1 (A 1 ,Z 1), E st2 (A 2 , Z 2) បន្ទាប់មកសម្រាប់ថាមពលប្រសព្វ យើងមានកន្សោម៖

Q div \u003d (M (A, Z) -) c 2 \u003d E ផ្លូវ 1 (A 1, Z 1) + E ផ្លូវ (A 2, Z 2) - E ផ្លូវ (A, Z),

A \u003d A 1 + A 2 + N n, Z \u003d Z 1 + Z 2 ។

23. ទ្រឹស្តីបឋមនៃការបែងចែក។

នៅឆ្នាំ 1939 ន.បនិង J. Wheelerក៏ដូចជា យ៉ា. Frenkelយូរមុនពេលការប្រេះស្រាំត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយដោយពិសោធន៍ ទ្រឹស្តីនៃដំណើរការនេះត្រូវបានស្នើឡើង ដោយផ្អែកទៅលើគោលគំនិតនៃស្នូលជាការធ្លាក់ចុះនៃអង្គធាតុរាវដែលមានបន្ទុក។

ថាមពលដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលប្រេះអាចទទួលបានដោយផ្ទាល់ពី រូបមន្ត Weizsäcker ។

ចូរ​យើង​គណនា​បរិមាណ​ថាមពល​ដែល​បញ្ចេញ​ក្នុង​កំឡុង​ពេល​បំបែក​ស្នូល​ធ្ងន់។ ជំនួសនៅក្នុង (f.2) កន្សោមសម្រាប់ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូល (f.1) ដោយសន្មតថា A 1 = 240 និង Z 1 = 90 ។ ការមិនអើពើពាក្យចុងក្រោយនៅក្នុង (f.1) ដោយសារតែភាពតូចរបស់វា និងការជំនួស តម្លៃនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រ a 2 និង a 3 យើងទទួលបាន

ពីនេះយើងទទួលបាននូវការប្រេះស្រាំគឺមានភាពស្វាហាប់នៅពេលដែល Z 2 / A > 17. តម្លៃនៃ Z 2 /A ត្រូវបានគេហៅថាប៉ារ៉ាម៉ែត្របែងចែក។ ថាមពល E ដែលត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែក កើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៅក្នុង Z 2 /A; Z 2 / A = 17 សម្រាប់ស្នូលនៅក្នុងតំបន់នៃ yttrium និង zirconium ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីការប៉ាន់ប្រមាណដែលទទួលបានថាការបំប្លែងគឺអំណោយផលខ្លាំងសម្រាប់ស្នូលទាំងអស់ដែលមាន A> 90។ ហេតុអ្វីបានជាស្នូលភាគច្រើនមានស្ថេរភាពទាក់ទងនឹងការបំបែកដោយឯកឯង? ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ សូមមើលពីរបៀបដែលរូបរាងរបស់ស្នូលផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលបំបែក។

នៅក្នុងដំណើរការនៃការបំបែក ស្នូលឆ្លងកាត់តាមដំណាក់កាលដូចខាងក្រោម (រូបភាពទី 2)៖ បាល់មួយ រាងពងក្រពើ ដុំដែកមួយ បំណែករាងដូចផ្លែ pear បំណែករាងស្វ៊ែរពីរ។ តើថាមពលសក្តានុពលនៃស្នូលផ្លាស់ប្តូរនៅដំណាក់កាលផ្សេងគ្នានៃការបំបែកដោយរបៀបណា? បន្ទាប់ពីការប្រេះស្រាំបានកើតឡើង ហើយបំណែកត្រូវបានបំបែកចេញពីគ្នាទៅវិញទៅមកដោយចម្ងាយធំជាងកាំរបស់វា ថាមពលសក្តានុពលនៃបំណែកដែលកំណត់ដោយអន្តរកម្ម Coulomb រវាងពួកវាអាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាស្មើនឹងសូន្យ។

ចូរយើងពិចារណាពីដំណាក់កាលដំបូងនៃការប្រេះស្រាំ នៅពេលដែលស្នូលយកទម្រង់នៃបដិវត្តន៍រាងអេលីបដែលពន្លូតកាន់តែខ្លាំងឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើង r ។ នៅដំណាក់កាលនៃការបំបែកនេះ r គឺជារង្វាស់នៃគម្លាតនៃស្នូលពីរាងស្វ៊ែរ (រូបភាព 3) ។ ដោយសារតែការវិវត្តនៃរូបរាងរបស់ស្នូល ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលសក្តានុពលរបស់វាត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្លាស់ប្តូរនៃផលបូកនៃផ្ទៃ និងថាមពល Coulomb E"n + E"k ។ វាត្រូវបានសន្មត់ថាបរិមាណនៃស្នូលនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ កំឡុងពេលខូចទ្រង់ទ្រាយ។ ក្នុងករណីនេះ ថាមពលផ្ទៃ E "p កើនឡើង ចាប់តាំងពីផ្ទៃនៃស្នូលកើនឡើង។ ថាមពល Coulomb E" k ថយចុះ ចាប់តាំងពីចម្ងាយមធ្យមរវាងស្នូលកើនឡើង។ អនុញ្ញាតឱ្យស្នូលស្វ៊ែរដែលជាលទ្ធផលនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយបន្តិចបន្តួចដែលកំណត់ដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រតូចមួយយកទម្រង់អេលីបស៊ីតស៊ីមេទ្រីអ័ក្ស។ វាអាចត្រូវបានបង្ហាញថាថាមពលផ្ទៃ E "p និងថាមពល Coulomb E" k អាស្រ័យលើការផ្លាស់ប្តូរដូចខាងក្រោម:

នៅក្នុងករណីនៃការខូចទ្រង់ទ្រាយរាងពងក្រពើតូច ការកើនឡើងនៃថាមពលផ្ទៃកើតឡើងលឿនជាងការថយចុះនៃថាមពល Coulomb ។ នៅក្នុងតំបន់នៃស្នូលធ្ងន់ 2En > Ek ផលបូកនៃផ្ទៃ និងថាមពល Coulomb កើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើង។ វាធ្វើតាមពី (f.4) និង (f.5) ដែលនៅការខូចទ្រង់ទ្រាយរាងពងក្រពើតូចៗ ការកើនឡើងនៃថាមពលលើផ្ទៃការពារការផ្លាស់ប្តូរបន្ថែមទៀតនៅក្នុងរូបរាងរបស់ស្នូល ហើយជាលទ្ធផល ការបំបែក។ កន្សោម (f.5) មានសុពលភាពសម្រាប់តម្លៃតូច (ការខូចទ្រង់ទ្រាយតូច) ។ ប្រសិនបើការខូចទ្រង់ទ្រាយខ្លាំងដែលស្នូលបង្កើតជា dumbbell នោះកម្លាំងភាពតានតឹងលើផ្ទៃ ដូចជាកម្លាំង Coulomb មានទំនោរបំបែកស្នូល ហើយផ្តល់ឱ្យបំណែកទៅជារាងស្វ៊ែរ។ នៅដំណាក់កាលនៃការបំបែកនេះ ការកើនឡើងនៃសំពាធត្រូវបានអមដោយការថយចុះទាំងថាមពល Coulomb និងផ្ទៃ។ ទាំងនោះ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងបន្តិចម្តង ៗ នៃការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃស្នូលថាមពលសក្តានុពលរបស់វាឆ្លងកាត់អតិបរមា។ ឥឡូវនេះ r មានអត្ថន័យនៃចម្ងាយរវាងចំណុចកណ្តាលនៃបំណែកនាពេលអនាគត។ នៅពេលដែលបំណែកផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីគ្នាទៅវិញទៅមកថាមពលសក្តានុពលនៃអន្តរកម្មរបស់ពួកគេនឹងថយចុះចាប់តាំងពីថាមពលនៃ Coulomb repulsion Ek ថយចុះ។ ការពឹងផ្អែកនៃថាមពលសក្តានុពលនៅលើចម្ងាយរវាងបំណែកត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 4. កម្រិតសូន្យនៃថាមពលសក្តានុពលត្រូវគ្នាទៅនឹងផលបូកនៃផ្ទៃ និងថាមពល Coulomb នៃបំណែកដែលមិនទាក់ទងគ្នាពីរ។ វត្តមាននៃរបាំងដែលមានសក្តានុពលការពារការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរដោយឯកឯងភ្លាមៗ។ ដើម្បីឱ្យស្នូលបំបែកភ្លាមៗ វាចាំបាច់ត្រូវផ្តល់ថាមពល Q ដែលលើសពីកម្ពស់របាំង H ។ ថាមពលសក្តានុពលអតិបរមានៃស្នូលប្រេះគឺប្រហែលស្មើនឹង e 2 Z 2 /(R 1 + R 2) ដែល R 1 និង R 2 គឺជាកាំនៃបំណែក។ ឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលស្នូលមាសមួយត្រូវបានបែងចែកទៅជាបំណែកដូចគ្នា 2 អ៊ី 2 Z 2 / (R 1 + R 2) \u003d 173 MeV និងថាមពល E ដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែក ( សូមមើលរូបមន្ត (f.2)) ស្មើនឹង 132 MeV ។ ដូច្នេះនៅក្នុងការបំបែកនៃស្នូលមាស វាចាំបាច់ក្នុងការយកឈ្នះលើរបាំងសក្តានុពលដែលមានកម្ពស់ប្រហែល 40 MeV ។ កម្ពស់របាំង H គឺធំជាង សមាមាត្រនៃ Coulomb និងថាមពលផ្ទៃតូចជាង E ទៅ / E p នៅក្នុងស្នូលដំបូង។ សមាមាត្រនេះកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្របែងចែក Z 2 /A ( សូមមើល (f.4)) ស្នូលកាន់តែធ្ងន់ កម្ពស់របាំង H កាន់តែទាប , ចាប់តាំងពីប៉ារ៉ាម៉ែត្របែងចែកកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងចំនួនម៉ាស៖

ទាំងនោះ។ យោងតាមគំរូធ្លាក់ចុះ ស្នូលដែលមាន Z 2 / A> 49 គួរតែអវត្តមាននៅក្នុងធម្មជាតិ ចាប់តាំងពីពួកវាបំបែកដោយឯកឯងស្ទើរតែភ្លាមៗ (សម្រាប់ពេលវេលានុយក្លេអ៊ែរលក្ខណៈនៃលំដាប់ 10 -22 s) ។ អត្ថិភាពនៃស្នូលអាតូមជាមួយ Z 2 /A > 49 ("កោះស្ថេរភាព") ត្រូវបានពន្យល់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធសែល។ ការពឹងផ្អែកនៃរូបរាង កម្ពស់នៃរបាំងសក្តានុពល H និងថាមពលប្រសព្វ E លើតម្លៃនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្របែងចែក Z 2 /А ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ប្រាំ។

ការបំបែកដោយឯកឯងនៃស្នូលជាមួយ Z 2 / A< 49, для которых высота барьера Н не равна нулю, с точки зрения классической физики невозможно. С точки зрения квантовой механики такое деление возможно в результате прохождения через потенциальный барьер и носит название спонтанного деления. Вероятность спонтанного деления растет с увеличением параметра делимости Z 2 /А, т.е. с уменьшением высоты барьера. В целом период полураспада относительно спонтанного деления уменьшается при переходе от менее тяжелых ядер к более тяжелым от Т 1/2 > 10 21 ឆ្នាំសម្រាប់ 232 Th ទៅ 0.3 s សម្រាប់ 260 Ku ។ ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរដោយបង្ខំជាមួយ Z 2 / A < 49 может быть вызвано любыми частицами: фотонами, нейтронами, протонами, дейтронами, -частицами и т.д., если энергия, которую они вносят в ядро достаточна для преодоления барьера деления.

សង្វាក់ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។ ជាលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍លើការ irradiation នឺត្រុងនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម, វាត្រូវបានគេរកឃើញថានៅក្រោមសកម្មភាពនៃនឺត្រុង, ស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានបែងចែកទៅជាស្នូលពីរ (បំណែក) ប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃម៉ាស់និងបន្ទុក; ដំណើរការនេះត្រូវបានអមដោយការបំភាយនៃនឺត្រុងជាច្រើន (ពីរឬបី) (រូបភាព 402) ។ បន្ថែមពីលើសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ធាតុមួយចំនួនទៀតពីក្នុងចំណោមធាតុចុងក្រោយនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់របស់ Mendeleev មានសមត្ថភាពបំបែក។ ធាតុទាំងនេះដូចជា អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ការបំបែកមិនត្រឹមតែស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃនឺត្រុងប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងគ្មានឥទ្ធិពលខាងក្រៅ (ដោយឯកឯង) ផងដែរ។ ការបំបែកដោយឯកឯងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអ្នករូបវិទ្យាសូវៀត K. A. Petrzhak និង Georgy Nikolaevich Flerov (ខ. 1913) ក្នុងឆ្នាំ 1940 ។ វាជាដំណើរការដ៏កម្រមួយ។ ដូច្នេះក្នុង 1 ក្រាមនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានតែប្រហែល 20 ការបំបែកដោយឯកឯងប៉ុណ្ណោះក្នុងមួយម៉ោង។

អង្ករ។ 402. ការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមក្រោមឥទ្ធិពលនៃនឺត្រុង: ក) ស្នូលចាប់យកនឺត្រុងមួយ; ខ) ឥទ្ធិពលនៃនឺត្រុងនៅលើស្នូលធ្វើឱ្យលំយោលក្រោយ; គ) ស្នូលត្រូវបានបែងចែកជាពីរផ្នែក; នឺត្រុងកាន់តែច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ។

ដោយ​សារ​ការ​ច្រាន​ចេញ​ពី​គ្នា​ទៅ​វិញ​ទៅ​មក បំណែក​នៃ​ការ​បែក​ខ្ចាត់​ខ្ចាយ​នៅ​ក្នុង​ទិស​ផ្ទុយ​គ្នា ដោយ​ទទួល​បាន​ថាមពល​គីនីទិច​ដ៏​ធំ​សម្បើម (ប្រហែល )។ ប្រតិកម្ម​ប្រេះស្រាំ​កើតឡើង​ជាមួយនឹង​ការបញ្ចេញ​ថាមពល​យ៉ាងសំខាន់​។ បំណែក​ដែល​មាន​ចលនា​លឿន​ធ្វើ​ឲ្យ​មាន​អ៊ីយ៉ូដ​ខ្លាំង​ដល់​អាតូម​របស់​ឧបករណ៍ផ្ទុក។ ទ្រព្យសម្បត្តិនៃបំណែកនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីរកមើលដំណើរការប្រេះស្រាំដោយប្រើអង្គជំនុំជម្រះអ៊ីយ៉ូដ ឬអង្គជំនុំជម្រះពពក។ រូបថតនៃដាននៃបំណែកប្រេះស្រាំនៅក្នុងបន្ទប់ពពកត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 403. វាមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ដែលណឺត្រុងដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែកនឺត្រុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (ដែលហៅថានឺត្រុងហ្វាយទីពីរ) អាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំនៃនឺត្រុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមថ្មី។ សូមអរគុណចំពោះការនេះ វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ប្រេះស្រាំ: នៅពេលដែលបានកើតឡើង ប្រតិកម្មជាគោលការណ៍អាចបន្តដោយខ្លួនវាផ្ទាល់ ដោយគ្របដណ្តប់លើការកើនឡើងនៃចំនួនស្នូល។ គ្រោងការណ៍អភិវឌ្ឍន៍នៃប្រតិកម្មកោសិកាដែលកំពុងលូតលាស់បែបនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ៤០៤.

អង្ករ។ 403. រូបថតនៃដាននៃបំណែកបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនៅក្នុងបន្ទប់ពពក៖ បំណែក () រាយប៉ាយក្នុងទិសដៅផ្ទុយពីស្រទាប់ស្តើងនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលដាក់នៅលើចានដែលរារាំងអង្គជំនុំជម្រះ។ រូបភាពនេះក៏បង្ហាញពីដានស្តើងៗជាច្រើនដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រូតុងដែលគោះចេញដោយនឺត្រុងចេញពីម៉ូលេគុលរថយន្តទឹកដែលមាននៅក្នុងបន្ទប់។

ការអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់មិនងាយស្រួលទេក្នុងការអនុវត្ត។ បទពិសោធន៍បង្ហាញថា ក្នុងបរិមាណអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ ប្រតិកម្មសង្វាក់មិនកើតឡើងទេ។ ហេតុផលសម្រាប់ការនេះស្ថិតនៅក្នុងការបាត់បង់នឺត្រុងទីពីរ; នៅក្នុង អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ នឺត្រុងភាគច្រើនចេញពីហ្គេមដោយមិនបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំ។ ដូចដែលការសិក្សាបានបង្ហាញថាការបាត់បង់នឺត្រុងកើតឡើងនៅក្នុងអ៊ីសូតូបទូទៅបំផុតនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - 238 () ។ អ៊ីសូតូបនេះស្រូបយកនឺត្រុងបានយ៉ាងងាយស្រួលក្នុងប្រតិកម្មស្រដៀងនឹងប្រតិកម្មនៃប្រាក់ជាមួយនឺត្រុង (សូមមើល§ 222); វាបង្កើតអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មសិប្បនិម្មិត។ វាបែងចែកដោយភាពលំបាកហើយមានតែនៅក្រោមសកម្មភាពនៃនឺត្រុងលឿនប៉ុណ្ណោះ។

អ៊ីសូតូបដែលមាននៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិក្នុងបរិមាណមួយមានលក្ខណៈសម្បត្តិជោគជ័យបន្ថែមទៀតសម្រាប់ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់។ វាត្រូវបានបែងចែកនៅក្រោមសកម្មភាពនៃនឺត្រុងនៃថាមពលណាមួយ - លឿននិងយឺត ហើយកាន់តែប្រសើរ ថាមពលនឺត្រុងកាន់តែទាប។ ដំណើរការប្រកួតប្រជែងជាមួយនឹងការបំបែក - ការស្រូបយកនឺត្រុងដ៏សាមញ្ញ - ទំនងជាមិនផ្ទុយពី។ ដូច្នេះនៅក្នុង អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ សុទ្ធ ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់អាចកើតមាន ទោះជាយ៉ាងណា បានផ្តល់ថា ម៉ាស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ មានទំហំធំល្មម។ នៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមានម៉ាស់ទាប ប្រតិកម្មប្រេះស្រាំត្រូវបានបញ្ចប់ដោយសារតែការបំភាយនឺត្រុងទីពីរនៅខាងក្រៅសារធាតុរបស់វា។

អង្ករ។ 404. ការអភិវឌ្ឍន៍នៃប្រតិកម្ម Fission ដ៏មានតម្លៃ៖ វាត្រូវបានទទួលយកដោយលក្ខខណ្ឌថា នឺត្រុងពីរត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលនុយក្លេអ៊ែរ ហើយមិនមានការបាត់បង់នឺត្រុងទេ ពោលគឺឧ។ នឺត្រុងនីមួយៗបណ្តាលឱ្យមានការបំបែកថ្មី; រង្វង់ - បំណែកប្រសព្វ, ព្រួញ - នឺត្រុងហ្វាយ

ជាការពិតណាស់ ដោយសារតែទំហំតូចនៃស្នូលអាតូម នឺត្រុងមួយធ្វើដំណើរក្នុងចម្ងាយឆ្ងាយក្នុងរូបធាតុ (វាស់ជាសង់ទីម៉ែត្រ) មុនពេលបុកនុយក្លេអ៊ែរដោយចៃដន្យ។ ប្រសិនបើវិមាត្រនៃរាងកាយតូចនោះប្រូបាប៊ីលីតេនៃការប៉ះទង្គិចគ្នានៅតាមផ្លូវទៅច្រកចេញគឺតូច។ ស្ទើរតែទាំងអស់ នឺត្រុងហ្វាយទីពីរ ហោះចេញតាមផ្ទៃនៃរាងកាយ ដោយមិនបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំថ្មី ពោលគឺដោយមិនបន្តប្រតិកម្ម។

ពីតួនៃទំហំធំ វាគឺជានឺត្រុង ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់ផ្ទៃដែលហើរចេញ។ នឺត្រុងដែលបានបង្កើតឡើងនៅខាងក្នុងរាងកាយមានកំរាស់គ្រប់គ្រាន់នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនៅពីមុខពួកវា ហើយសម្រាប់ផ្នែកភាគច្រើនបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំថ្មី ដោយបន្តប្រតិកម្ម (រូបភាព 405) ។ បរិមាណអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកាន់តែច្រើន ប្រភាគនៃបរិមាណកាន់តែតូចគឺជាស្រទាប់ផ្ទៃ ដែលនឺត្រុងជាច្រើនត្រូវបានបាត់បង់ ហើយលក្ខខណ្ឌអំណោយផលសម្រាប់ការបង្កើតប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់កាន់តែច្រើន។

អង្ករ។ 405. ការអភិវឌ្ឍន៍នៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ប្រភាគនៅក្នុង . ក) នៅក្នុងម៉ាស់តូចមួយ នឺត្រុងហ្វាយភាគច្រើនហោះហើរចេញ។ ខ) នៅក្នុងម៉ាស់ដ៏ធំនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម នឺត្រុងហ្វាយជាច្រើនបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំនៃស្នូលថ្មី; ចំនួននៃការបែងចែកកើនឡើងពីមួយជំនាន់ទៅមួយជំនាន់។ រង្វង់ - បំណែកប្រសព្វ, ព្រួញ - នឺត្រុងហ្វាយ

តាមរយៈការបង្កើនបរិមាណបន្តិចម្តងៗ យើងនឹងឈានដល់ម៉ាស់ដ៏សំខាន់ ពោលគឺ ម៉ាស់តូចបំផុត ដោយចាប់ផ្តើមពីប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដែលស្ថិតស្ថេរដែលអាចកើតមាន។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃម៉ាស់ ប្រតិកម្មនឹងចាប់ផ្តើមរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស (វានឹងត្រូវបានផ្តួចផ្តើមដោយការបំបែកដោយឯកឯង)។ នៅពេលដែលម៉ាស់ថយចុះក្រោមតម្លៃសំខាន់ ប្រតិកម្មនឹងថយចុះ។

ដូច្នេះអ្នកអាចអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃ filsion ។ ប្រសិនបើអ្នកមានបរិសុទ្ធគ្រប់គ្រាន់, បំបែកពី .

ដូចដែលយើងបានឃើញនៅក្នុង§202 ការបំបែកអ៊ីសូតូបគឺជាប្រតិបត្តិការដ៏ស្មុគស្មាញ និងមានតម្លៃថ្លៃ ប៉ុន្តែវានៅតែអាចធ្វើទៅបាន។ ជាការពិត ការទាញយកចេញពីសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ គឺជាវិធីមួយដែល ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ ត្រូវបានគេយកទៅអនុវត្ត។

ទន្ទឹមនឹងនេះ ប្រតិកម្មសង្វាក់ត្រូវបានសម្រេចតាមវិធីមួយផ្សេងទៀត ដែលមិនតម្រូវឱ្យមានការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ វិធីសាស្រ្តនេះគឺមានភាពស្មុគស្មាញបន្តិចនៅក្នុងគោលការណ៍ ប៉ុន្តែងាយស្រួលក្នុងការអនុវត្ត។ វាប្រើការបន្ថយល្បឿននៃនឺត្រុងហ្វាយទីពីរដែលមានល្បឿនលឿនទៅនឹងល្បឿននៃចលនាកម្ដៅ។ យើង​បាន​ឃើញ​ថា​នៅ​ក្នុង​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម​ធម្មជាតិ នឺត្រុង​បន្ទាប់បន្សំ​ភ្លាមៗ​ត្រូវ​បាន​ស្រូប​យក​ជា​ចម្បង​ដោយ​អ៊ីសូតូប។ ចាប់តាំងពីការស្រូបចូលមិននាំឱ្យមានការបំបែក ប្រតិកម្មនឹងបញ្ចប់។ ការ​វាស់វែង​បង្ហាញ​ថា​នៅ​ពេល​នឺត្រុង​ត្រូវ​បាន​ពន្យឺត​ទៅ​ល្បឿន​កម្ដៅ ថាមពល​ស្រូប​នឹង​កើនឡើង​ច្រើន​ជាង​ថាមពល​ស្រូប​។ ការស្រូបយកនឺត្រុងដោយអ៊ីសូតូប ដែលនាំទៅដល់ការប្រេះស្រាំ ទទួលបានដៃខាងលើ។ ដូច្នេះ ប្រសិនបើនឺត្រុងហ្វាយត្រូវបានបង្អង់ដោយរារាំងពួកវាពីការស្រូបចូលទៅក្នុង ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នឹងអាចធ្វើទៅបានជាមួយនឹងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ។

អង្ករ។ 406. ប្រព័ន្ធនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ និងអ្នកសម្របសម្រួលដែលប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់អាចបង្កើតបាន

នៅក្នុងការអនុវត្ត លទ្ធផលនេះត្រូវបានសម្រេចដោយការដាក់ដុំភ្លើងនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិក្នុងទម្រង់ជាបន្ទះឈើដ៏កម្រមួយនៅក្នុងអ្នកសម្របសម្រួល (រូបភាព 406)។ សារធាតុដែលមានម៉ាស់អាតូមទាប និងនឺត្រុងស្រូបខ្សោយ ត្រូវបានគេប្រើជាអ្នកសម្របសម្រួល។ អ្នកសម្របសម្រួលល្អគឺក្រាហ្វិចទឹកធ្ងន់ប៊ីរីលី។

អនុញ្ញាតឱ្យការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកើតឡើងនៅក្នុងកំណាត់មួយ។ ដោយសារដំបងគឺស្តើងបន្តិច នឺត្រុងបន្ទាប់បន្សំលឿននឹងហោះស្ទើរតែទាំងអស់ចូលទៅក្នុងអ្នកសម្របសម្រួល។ កំណាត់មានទីតាំងនៅក្នុងបន្ទះឈើកម្រណាស់។ មុននឹងបុកដំបងថ្មី នឺត្រុងដែលបញ្ចេញបានជួបប្រទះនឹងការប៉ះទង្គិចជាច្រើនជាមួយនឹងស្នូលនៃអ្នកសម្របសម្រួល ហើយបន្ថយល្បឿននៃចលនាកម្ដៅ (រូបភាព 407)។ បន្ទាប់ពីបានបុកដំបងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម នឺត្រុងទំនងជានឹងត្រូវបានស្រូប និងបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំថ្មីមួយ ដោយហេតុនេះបន្តប្រតិកម្ម។ ប្រតិកម្ម​ខ្សែសង្វាក់​ប្រេះឆា​ត្រូវ​បាន​អនុវត្ត​ដំបូង​នៅ​សហរដ្ឋ​អាមេរិក​ក្នុង​ឆ្នាំ ១៩៤២។ ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដែលដឹកនាំដោយរូបវិទូជនជាតិអ៊ីតាលីឈ្មោះ Enrico Fermi (1901-1954) នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានអនុវត្តដោយឯករាជ្យនៅសហភាពសូវៀតក្នុងឆ្នាំ 1946 ។ អ្នកសិក្សា Igor Vasilievich Kurchatov (1903-1960) ជាមួយបុគ្គលិក។

អង្ករ។ 407. ការអភិវឌ្ឍន៍នៃប្រតិកម្មប្រេះស្រាំដ៏មានតម្លៃនៅក្នុងប្រព័ន្ធនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ និងអ្នកសម្របសម្រួល។ នឺត្រុង​លឿន​ហោះ​ចេញ​ពី​ដំបង​ស្តើង​បុក​អ្នក​សម្របសម្រួល ហើយ​បន្ថយ​ល្បឿន។ ជា​ថ្មី​ម្តង​ទៀត​នៅ​ក្នុង​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម នឺត្រុង​ដែល​បន្ថយ​ល្បឿន​ទំនង​ជា​ត្រូវ​បាន​ស្រូប​ចូល​ទៅ​ក្នុង​បង្ក​ឱ្យ​មាន​ការ​ប្រេះស្រាំ (និមិត្តសញ្ញា៖ រង្វង់ពណ៌សពីរ)។ នឺត្រុង​ខ្លះ​ត្រូវ​បាន​ស្រូប​ចូល​ដោយ​មិន​បង្ក​ឱ្យ​មាន​ការ​ប្រេះស្រាំ (និមិត្តសញ្ញា៖ រង្វង់ខ្មៅ)

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។អន្តរកម្មនៃភាគល្អិតជាមួយស្នូលអាតូម ដែលនាំទៅដល់ការបំប្លែងស្នូលនេះទៅជាស្នូលថ្មី ជាមួយនឹងការបញ្ចេញនៃភាគល្អិតបន្ទាប់បន្សំ ឬហ្គាម៉ា ក្វាតា ត្រូវបានគេហៅថា ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដំបូងត្រូវបានអនុវត្តដោយ Rutherford ក្នុងឆ្នាំ 1919 ។ គាត់បានរកឃើញថានៅពេលដែលភាគល្អិតអាល់ហ្វាបុកជាមួយស្នូលនៃអាតូមអាសូត ប្រូតុងដែលមានចលនាលឿនត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នេះមានន័យថាស្នូលនៃអ៊ីសូតូបអាសូតដែលជាលទ្ធផលនៃការប៉ះទង្គិចជាមួយភាគល្អិតអាល់ហ្វាប្រែទៅជាស្នូលនៃអ៊ីសូតូបអុកស៊ីហ៊្សែន៖

.

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរអាចបន្តជាមួយនឹងការបញ្ចេញ ឬការស្រូបយកថាមពល។ ដោយប្រើច្បាប់នៃទំនាក់ទំនងរវាងម៉ាស់ និងថាមពល ទិន្នផលថាមពលនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការស្វែងរកភាពខុសគ្នារវាងម៉ាស់នៃភាគល្អិតដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម និងផលិតផលប្រតិកម្ម៖

ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ក្នុងចំណោមប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរផ្សេងៗ ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់មួយចំនួនមានសារៈសំខាន់ជាពិសេសនៅក្នុងជីវិតនៃសង្គមមនុស្សសម័យទំនើប។

ប្រតិកម្មប្រេះស្រាំនៃនុយក្លេអ៊ែរ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ក្នុងអំឡុងពេលទម្លាក់គ្រាប់បែកជាមួយនឺត្រុង ត្រូវបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1939 ។ ជាលទ្ធផលនៃការសិក្សាពិសោធន៍ និងទ្រឹស្តីដែលធ្វើឡើងដោយ E. Fermi, I. Joliot-Curie, O. Hahn, F. Strassmann, L. Meitner, O Frisch, F. Joliot-Curie វាត្រូវបានគេរកឃើញថានៅពេលដែលនឺត្រុងមួយចូលទៅក្នុងស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម នឺត្រុងត្រូវបានបែងចែកជាពីរឬបីផ្នែក។

ការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមួយបញ្ចេញថាមពលប្រហែល 200 MeV ។ ថាមពល kinetic នៃចលនានៃ nuclei បំណែកមានប្រហែល 165 MeV ថាមពលដែលនៅសល់ត្រូវបានយកទៅដោយ gamma quanta។

ដោយដឹងពីថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមួយ យើងអាចគណនាបានថា ទិន្នផលថាមពលដែលបានមកពីការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរទាំងអស់នៃ 1 គីឡូក្រាមនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺ 80 ពាន់ពាន់លាន joules ។ នេះគឺច្រើនលានដងច្រើនជាងអ្វីដែលបានបញ្ចេញនៅពេលដុតធ្យូង ឬប្រេង 1 គីឡូក្រាម។ ដូច្នេះ ការស្វែងរកត្រូវបានធ្វើឡើងសម្រាប់វិធីបញ្ចេញថាមពលនុយក្លេអ៊ែរក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនសម្រាប់ការប្រើប្រាស់សម្រាប់គោលបំណងជាក់ស្តែង។

F. Joliot-Curie គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរនៅឆ្នាំ 1934។ នៅឆ្នាំ 1939 រួមជាមួយ H. Halban និង L. Kovarsky គាត់បានរកឃើញពិសោធន៍ថាកំឡុងពេលបំបែកស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម បន្ថែមពីលើបំណែកនុយក្លេអ៊ែរ , 2 -3 នឺត្រុងសេរី។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌអំណោយផល នឺត្រុងទាំងនេះអាចវាយលុកស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមផ្សេងទៀត ហើយបណ្តាលឱ្យពួកវាបែកខ្ញែក។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមចំនួន 3 នឺត្រុងថ្មី 6-9 គួរតែត្រូវបានបញ្ចេញ ពួកវានឹងធ្លាក់ចូលទៅក្នុងស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមថ្មី។ល។ គ្រោងការណ៍សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាព 316 ។

អង្ករ។ ៣១៦

ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃប្រតិកម្មសង្វាក់មិនមែនជាកិច្ចការសាមញ្ញដូចដែលវាមើលទៅក្នុងដ្យាក្រាមនោះទេ។ នឺត្រុងដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ អ៊ុយរ៉ានីញ៉ូម អាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំតែស្នូលនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមានចំនួនម៉ាស់ 235 ខណៈដែលថាមពលរបស់វាមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបំផ្លាញស្នូលនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមានចំនួនម៉ាស់ 238 ។ នៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមានចំនួន ២៣៨ ស្មើនឹង ៩៩,៨% ខណៈអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមានចំនួន ២៣៥ មានត្រឹមតែ ០,៧% ប៉ុណ្ណោះ។ ដូច្នេះ វិធីដំបូងដែលអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ប្រេះស្រាំត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងការផលិតអ៊ីសូតូបសុទ្ធក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនគ្រប់គ្រាន់។ លក្ខខណ្ឌចាំបាច់មួយសម្រាប់ការអនុវត្តប្រតិកម្មសង្វាក់គឺវត្តមាននៃបរិមាណអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដ៏ច្រើនគ្រប់គ្រាន់ ចាប់តាំងពីក្នុងគំរូតូចមួយ នឺត្រុងហ្វាលភាគច្រើនហោះហើរតាមសំណាកដោយមិនប៉ះស្នូលណាមួយឡើយ។ ម៉ាស់អប្បរមានៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់អាចកើតឡើងត្រូវបានគេហៅថាម៉ាស់សំខាន់។ ម៉ាស់សំខាន់សម្រាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ គឺរាប់សិបគីឡូក្រាម។

វិធីសាមញ្ញបំផុតដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ មានដូចខាងក្រោម៖ លោហៈធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមពីរត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលនីមួយៗមានម៉ាស់តិចជាងចំណុចសំខាន់បន្តិច។ ប្រតិកម្មសង្វាក់នៅក្នុងពួកវានីមួយៗដាច់ដោយឡែកពីគ្នាមិនអាចទៅបានទេ។ ជាមួយនឹងការភ្ជាប់គ្នាយ៉ាងលឿននៃបំណែកទាំងនេះ ប្រតិកម្មសង្វាក់មួយកើតឡើង ហើយថាមពលដ៏ធំសម្បើមត្រូវបានបញ្ចេញ។ សីតុណ្ហភាពរបស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឡើងដល់រាប់លានដឺក្រេ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមខ្លួនឯង និងសារធាតុផ្សេងទៀតដែលនៅក្បែរនោះប្រែទៅជាចំហាយទឹក។ បាល់ឧស្ម័នក្តៅពង្រីកយ៉ាងលឿន ឆេះ និងបំផ្លាញអ្វីៗទាំងអស់នៅក្នុងផ្លូវរបស់វា។ នេះជារបៀបដែលការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរកើតឡើង។

វាពិបាកណាស់ក្នុងការប្រើប្រាស់ថាមពលនៃការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់គោលបំណងសន្តិវិធី ចាប់តាំងពីការបញ្ចេញថាមពលក្នុងករណីនេះមិនអាចគ្រប់គ្រងបាន។ ប្រតិកម្មសង្វាក់ដែលបានគ្រប់គ្រងនៃការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។

រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអែរដំបូងបង្អស់គឺរ៉េអាក់ទ័រនឺត្រុងយឺត (រូបភាព 317)។ នឺត្រុង​ភាគ​ច្រើន​ដែល​បញ្ចេញ​ក្នុង​កំឡុង​ពេល​បំបែក​នុយក្លេអ៊ែរ​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម​មាន​ថាមពល 1-2 MeV។ នៅពេលដំណាលគ្នានោះល្បឿនរបស់ពួកគេគឺស្មើនឹងប្រហែល 107 m / s ដូច្នេះពួកគេត្រូវបានគេហៅថានឺត្រុងលឿន។ នៅថាមពលបែបនេះ នឺត្រុងធ្វើអន្តរកម្មជាមួយស្នូលនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ជាមួយនឹងប្រសិទ្ធភាពប្រហាក់ប្រហែលគ្នា។ ហើយដោយសារមានស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ 140 ដងច្រើនជាងស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម នឺត្រុងទាំងនេះភាគច្រើនត្រូវបានស្រូបយកដោយស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ហើយប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់មិនវិវឌ្ឍន៍ទេ។ នឺត្រុងដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនជិតទៅនឹងល្បឿននៃចលនាកម្ដៅ (ប្រហែល 2·10 3 m/s) ត្រូវបានគេហៅថាយឺត ឬកម្ដៅ។ នឺត្រុង​យឺត​ធ្វើ​អន្តរកម្ម​យ៉ាង​ល្អ​ជាមួយ​នុយក្លេអ៊ែ​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ ហើយ​ត្រូវ​បាន​ស្រូប​ដោយ​វា​យ៉ាង​មាន​ប្រសិទ្ធ​ភាព​ជាង ៥០០ ដង​លឿន​ជាង។ ដូច្នេះនៅពេលដែលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិត្រូវបាន irradiated ជាមួយនឺត្រុងយឺត ភាគច្រើននៃពួកវាត្រូវបានស្រូបមិនមែននៅក្នុងនុយក្លេអ៊ែរ uranium-238 ទេប៉ុន្តែនៅក្នុងនុយក្លេអ៊ែរ uranium-235 ហើយបណ្តាលឱ្យមានការបំបែករបស់វា។ អាស្រ័យហេតុនេះ សម្រាប់ការវិវត្តនៃប្រតិកម្មសង្វាក់នៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ ល្បឿននឺត្រុងត្រូវតែកាត់បន្ថយទៅជាកម្ដៅ។

អង្ករ។ ៣១៧

នឺត្រុងត្រូវបានថយចុះជាលទ្ធផលនៃការប៉ះទង្គិចជាមួយស្នូលអាតូមិកនៃមជ្ឈដ្ឋានដែលពួកវាផ្លាស់ទី។ ដើម្បីពន្យឺតនឺត្រុងនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ សារធាតុពិសេសមួយហៅថា ម៉ូឌឺរ័រ ត្រូវបានប្រើ។ ស្នូលអាតូមនៃសារធាតុអន្តរការីគួរតែមានម៉ាស់តិចតួច ចាប់តាំងពីពេលប៉ះទង្គិចជាមួយនឺត្រុងពន្លឺ នឺត្រុងបាត់បង់ថាមពលច្រើនជាងការប៉ះទង្គិចជាមួយវត្ថុធ្ងន់។ អ្នកសម្របសម្រួលទូទៅបំផុតគឺទឹកធម្មតានិងក្រាហ្វិច។

ចន្លោះដែលប្រតិកម្មសង្វាក់កើតឡើងត្រូវបានគេហៅថាស្នូលរ៉េអាក់ទ័រ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការលេចធ្លាយនៃនឺត្រុង ស្នូលរ៉េអាក់ទ័រត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងនឺត្រុង ដែលបោះផ្នែកសំខាន់នៃនឺត្រុងដែលបញ្ចេញទៅក្នុងស្នូល។ ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងជាធម្មតាគឺជាសារធាតុដូចគ្នាដែលបម្រើជាអ្នកសម្របសម្រួល។

ថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការរបស់រ៉េអាក់ទ័រត្រូវបានយកចេញដោយប្រើ coolant ។ មានតែវត្ថុរាវ និងឧស្ម័នដែលមិនមានសមត្ថភាពក្នុងការស្រូបនឺត្រុង អាចត្រូវបានប្រើជាសារធាតុត្រជាក់។ ទឹកធម្មតាត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយជាសារធាតុត្រជាក់ ជួនកាលកាបូនឌីអុកស៊ីត និងសូម្បីតែលោហធាតុរាវសូដ្យូមក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់ផងដែរ។

រ៉េអាក់ទ័រត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយមធ្យោបាយនៃការត្រួតពិនិត្យពិសេស (ឬវត្ថុបញ្ជា) កំណាត់ដែលត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងស្នូលរ៉េអាក់ទ័រ។ កំណាត់វត្ថុបញ្ជាត្រូវបានផលិតចេញពីសមាសធាតុ boron ឬ cadmium ដែលស្រូបយកនឺត្រុងកម្ដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ មុនពេលចាប់ផ្តើមប្រតិបត្តិការនៃរ៉េអាក់ទ័រពួកវាត្រូវបានបញ្ចូលទាំងស្រុងទៅក្នុងស្នូលរបស់វា។ ការស្រូបយកផ្នែកសំខាន់នៃនឺត្រុង ពួកវាធ្វើឱ្យវាមិនអាចបង្កើតប្រតិកម្មសង្វាក់បានទេ។ ដើម្បីចាប់ផ្តើមម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ កំណាត់ត្រួតពិនិត្យត្រូវបានដកចេញបន្តិចម្តងៗពីស្នូលរហូតដល់ការបញ្ចេញថាមពលឈានដល់កម្រិតដែលបានកំណត់ទុកជាមុន។ នៅពេលដែលថាមពលកើនឡើងលើសពីកម្រិតដែលបានកំណត់ អូតូម៉ាតាត្រូវបានបើក ដោយបញ្ចូលកំណាត់វត្ថុបញ្ជាទៅក្នុងជម្រៅនៃតំបន់សកម្ម។

ថាមពលនុយក្លេអ៊ែ​រ។ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់បម្រើសន្តិភាពត្រូវបានដាក់ជាលើកដំបូងនៅក្នុងប្រទេសរបស់យើង។ អ្នកសិក្សា Igor Vasilievich Kurchatov (1903-1960) គឺជាអ្នករៀបចំដំបូងគេ និងជាអ្នកដឹកនាំការងារផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាអាតូមិចនៅសហភាពសូវៀត។

នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះធំបំផុតនៅសហភាពសូវៀតនិងនៅអឺរ៉ុបគឺ Leningrad NPP ។ នៅក្នុង និង។ លេនីនមានថាមពល 4000 MW, i.e. 800 ដងនៃថាមពលរបស់រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរដំបូង។

តម្លៃអគ្គិសនីដែលផលិតនៅរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរធំៗ គឺទាបជាងតម្លៃអគ្គិសនីដែលផលិតនៅរោងចក្រថាមពលកម្ដៅ។ ដូច្នេះ ថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ​កំពុង​អភិវឌ្ឍ​ក្នុង​ល្បឿន​លឿន។

រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ ប្រើជារោងចក្រថាមពលនៅលើកប៉ាល់សមុទ្រ។ នាវាសន្តិភាពដំបូងគេរបស់ពិភពលោកដែលមានរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ នាវាបំបែកទឹកកកដើរដោយថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ លេនីន ត្រូវបានសាងសង់នៅក្នុងសហភាពសូវៀតក្នុងឆ្នាំ 1959 ។

នាវាបំបែកទឹកកកដើរដោយថាមពលនុយក្លេអ៊ែររបស់សូវៀត Arktika ដែលត្រូវបានសាងសង់ក្នុងឆ្នាំ 1975 បានក្លាយជាកប៉ាល់លើផ្ទៃដីដំបូងគេក្នុងពិភពលោកដែលបានទៅដល់ប៉ូលខាងជើង។

ប្រតិកម្ម thermonuclear ។ថាមពលនុយក្លេអ៊ែត្រូវបានបញ្ចេញមិនត្រឹមតែនៅក្នុងប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរនៃនុយក្លេអ៊ែរធ្ងន់ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏មាននៅក្នុងប្រតិកម្មនៃការរួមបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលអាតូមិចពន្លឺផងដែរ។

ដើម្បីភ្ជាប់ប្រូតុងដែលមានបន្ទុកដូចគ្នា វាចាំបាច់ក្នុងការយកឈ្នះលើកម្លាំងច្រានចោលរបស់ Coulomb ដែលអាចធ្វើទៅបានក្នុងល្បឿនខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់នៃភាគល្អិតដែលបុក។ លក្ខខណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការសំយោគស្នូលអេលីយ៉ូមពីប្រូតុងត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងផ្នែកខាងក្នុងនៃផ្កាយ។ នៅលើភពផែនដី ប្រតិកម្មរលាយនៃទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែ ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងការពិសោធន៍នៃការផ្ទុះ thermonuclear ។

ការសំយោគអេលីយ៉ូមពីអ៊ីសូតូបពន្លឺនៃអ៊ីដ្រូសែនកើតឡើងនៅសីតុណ្ហភាពប្រហែល 108 K ហើយសម្រាប់ការសំយោគអេលីយ៉ូមពីអ៊ីសូតូបធ្ងន់នៃអ៊ីដ្រូសែន - deuterium និង tritium - យោងតាមគ្រោងការណ៍

កំដៅរហូតដល់ប្រហែល 5 10 7 K ត្រូវបានទាមទារ។

ក្នុងអំឡុងពេលសំយោគ 1 ក្រាមនៃ helium ពី deuterium និង tritium ថាមពលនៃ 4.2 · 10 11 J ត្រូវបានបញ្ចេញ។ ថាមពលបែបនេះត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែលប្រេងម៉ាស៊ូត 10 តោនត្រូវបានដុត។

ទុនបំរុងនៃអ៊ីដ្រូសែននៅលើផែនដីគឺមិនអាចខ្វះបាន ដូច្នេះការប្រើប្រាស់ថាមពលលាយបញ្ចូលគ្នារវាង thermonuclear សម្រាប់គោលបំណងសន្តិភាពគឺជាកិច្ចការសំខាន់បំផុតមួយនៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យាទំនើប។

ប្រតិកម្ម thermonuclear ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងនៃការសំយោគអេលីយ៉ូមពីអ៊ីសូតូបអ៊ីដ្រូសែនធ្ងន់ដោយកំដៅត្រូវបានគេសន្មត់ថាត្រូវបានអនុវត្តដោយការឆ្លងកាត់ចរន្តអគ្គិសនីតាមរយៈប្លាស្មា។ វាលម៉ាញេទិកត្រូវបានប្រើដើម្បីរក្សាប្លាស្មាកំដៅពីការប៉ះជញ្ជាំងអង្គជំនុំជម្រះ។ នៅឯកន្លែងពិសោធន៍ Tokamak-10 អ្នករូបវិទ្យាសូវៀតបានទទួលជោគជ័យក្នុងការកំដៅប្លាស្មាដល់សីតុណ្ហភាព ១៣លានអង្សារ។ អ៊ីដ្រូសែនអាចត្រូវបានកំដៅទៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដោយប្រើកាំរស្មីឡាស៊ែរ។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះ ពន្លឺពីឡាស៊ែរជាច្រើនត្រូវតែផ្តោតលើបាល់កញ្ចក់មួយ ដែលនៅខាងក្នុងគឺជាល្បាយនៃអ៊ីសូតូបធ្ងន់នៃ deuterium និង tritium ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍លើការដំឡើងឡាស៊ែរ ប្លាស្មាដែលមានសីតុណ្ហភាពរាប់សិបលានដឺក្រេត្រូវបានទទួលរួចហើយ។