ការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកើតឡើង តាមវិធីដូចខាងក្រោមៈដំបូង នឺត្រុង​ប៉ះ​នឺត្រុង​ដូច​គ្រាប់​កាំភ្លើង​ក្នុង​ផ្លែ​ប៉ោម។ ក្នុង​ករណី​ផ្លែ​ប៉ោម គ្រាប់​កាំភ្លើង​មួយ​គ្រាប់​នឹង​ធ្វើ​ឱ្យ​មាន​ប្រហោង​ក្នុង​នោះ ឬ​ក៏​ត្រូវ​ផ្លុំ​វា​ជា​ដុំៗ។ នៅពេលដែលនឺត្រុងចូលទៅក្នុងស្នូល វាត្រូវបានចាប់យកដោយកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ។ នឺត្រុង​ត្រូវ​បាន​គេ​ដឹង​ថា​ជា​អព្យាក្រឹត ដូច្នេះ​វា​មិន​ត្រូវ​បាន​គេ​ច្រាន​ចេញ​ដោយ​កម្លាំង​អេឡិចត្រុង​ទេ។

តើការបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកើតឡើងយ៉ាងដូចម្តេច?

ដូច្នេះ ដោយបានចូលទៅក្នុងសមាសធាតុនៃស្នូល នឺត្រុងបំបែកតុល្យភាព ហើយស្នូលរំភើប។ វាលាតសន្ធឹងទៅសងខាងដូចជា dumbbell ឬសញ្ញាគ្មានកំណត់៖ ∞ . កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរ ដូចដែលគេដឹងហើយ ធ្វើសកម្មភាពនៅចម្ងាយ ស្របនឹងទំហំនៃភាគល្អិត។ នៅពេលដែលស្នូលត្រូវបានលាតសន្ធឹង សកម្មភាពនៃកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរក្លាយទៅជាមិនសំខាន់សម្រាប់ភាគល្អិតខ្លាំងនៃ "dumbbell" ខណៈពេលដែលកម្លាំងអគ្គិសនីធ្វើសកម្មភាពយ៉ាងខ្លាំងនៅចម្ងាយបែបនេះ ហើយស្នូលគ្រាន់តែបំបែកជាពីរផ្នែក។ ក្នុងករណីនេះ នឺត្រុងពីរ ឬបីក៏ត្រូវបានបញ្ចេញផងដែរ។

បំណែកនៃនឺត្រុង និងនឺត្រុងដែលបានបញ្ចេញ ខ្ចាត់ខ្ចាយក្នុងល្បឿនដ៏អស្ចារ្យក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នា។ បំណែកត្រូវបានថយចុះយ៉ាងឆាប់រហ័សដោយបរិស្ថាន ប៉ុន្តែថាមពល kinetic របស់ពួកគេគឺធំសម្បើម។ វាត្រូវបានបំប្លែងទៅជាថាមពលខាងក្នុងរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកដែលកំដៅឡើង។ ក្នុងករណីនេះបរិមាណថាមពលដែលបានបញ្ចេញគឺធំសម្បើម។ ថាមពលដែលទទួលបានពីការបំបែកពេញលេញនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមួយក្រាមគឺប្រហែលស្មើនឹងថាមពលដែលទទួលបានពីការដុតប្រេង 2.5 តោន។

ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃការបំបែកនៃស្នូលជាច្រើន។

យើងបានពិចារណាពីការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមួយ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំបែក នឺត្រុងជាច្រើន (ច្រើនតែពីរ ឬបី) ត្រូវបានបញ្ចេញ។ ពួកវាខ្ចាត់ខ្ចាយទៅភាគីក្នុងល្បឿនដ៏អស្ចារ្យ ហើយអាចធ្លាក់ចូលទៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមផ្សេងទៀតបានយ៉ាងងាយ ដែលបណ្តាលឱ្យមានប្រតិកម្មប្រសព្វនៅក្នុងពួកវា។ នេះគឺជាប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់។

នោះគឺ នឺត្រុង ដែលទទួលបានជាលទ្ធផលនៃ ការបំបែកនុយក្លេអែរ រំភើប និងបង្ខំ នុយក្លេអ៊ែ ផ្សេងទៀត ឱ្យមានការ បែកខ្ញែក ដែលនៅក្នុង ខ្លួនពួកគេ បញ្ចេញ នឺត្រុង ដែលបន្តជំរុញ ការបំបែក បន្ថែមទៀត។ ហើយបន្តរហូតដល់ការប្រេះស្រាំនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទាំងអស់នៅក្នុងបរិវេណជុំវិញភ្លាមៗកើតឡើង។

ក្នុងករណីនេះប្រតិកម្មសង្វាក់អាចកើតឡើង ដូចជាព្រិលទឹកកកជាឧទាហរណ៍ ក្នុងករណីមានការផ្ទុះគ្រាប់បែកបរមាណូ។ ចំនួន​នៃ​ការ​បំផ្ទុះ​នុយក្លេអ៊ែរ​កើន​ឡើង​ក្នុង​រយៈពេល​ខ្លី។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រតិកម្មសង្វាក់អាចកើតឡើង ជាមួយនឹងការសើម.

ការពិតគឺថា មិនមែននឺត្រុងទាំងអស់ជួបនុយក្លេអ៊ែនៅតាមផ្លូវរបស់ពួកគេទេ ដែលពួកវាជំរុញឱ្យមានការបំបែក។ ដូចដែលយើងចងចាំនៅខាងក្នុងសារធាតុបរិមាណសំខាន់ត្រូវបានកាន់កាប់ដោយការចាត់ទុកជាមោឃៈរវាងភាគល្អិត។ ដូច្នេះ នឺត្រុងហ្វាលខ្លះ ហោះកាត់គ្រប់រូបធាតុទាំងអស់ ដោយមិនប៉ះទង្គិចជាមួយអ្វីទាំងអស់នៅតាមផ្លូវ។ ហើយប្រសិនបើចំនួននៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរថយចុះតាមពេលវេលា នោះប្រតិកម្មនឹងថយចុះបន្តិចម្តងៗ។

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ និងម៉ាស់សំខាន់នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម

តើអ្វីកំណត់ប្រភេទនៃប្រតិកម្ម?ពីម៉ាស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ម៉ាស់កាន់តែធំ ភាគល្អិតកាន់តែច្រើន នឺត្រុងហោះនឹងជួបនៅតាមផ្លូវរបស់វា ហើយវាមានឱកាសកាន់តែច្រើនក្នុងការចូលទៅក្នុងស្នូល។ ដូច្នេះ "ម៉ាស់សំខាន់" នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានសម្គាល់ - នេះគឺជាម៉ាស់អប្បបរមាដែលប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់អាចធ្វើទៅបាន។

ចំនួននឺត្រុងដែលបានបង្កើតឡើងនឹងស្មើនឹងចំនួននឺត្រុងដែលបានហោះចេញ។ ហើយប្រតិកម្មនឹងដំណើរការក្នុងអត្រាដូចគ្នារហូតដល់បរិមាណទាំងមូលនៃសារធាតុត្រូវបានផលិត។ នេះ​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ក្នុង​ការ​អនុវត្ត​នៅ​ក្នុង​រោងចក្រ​ថាមពល​នុយក្លេអ៊ែរ ហើយ​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅ​ថា​ប្រតិកម្ម​នុយក្លេអ៊ែរ​ដែល​បាន​គ្រប់គ្រង។

វាត្រូវបានគេដឹងយ៉ាងច្បាស់ថាថាមពលប្រសព្វនៃស្នូលធ្ងន់ដែលត្រូវបានប្រើសម្រាប់គោលបំណងជាក់ស្តែងគឺជាថាមពល kinetic នៃបំណែកនៃស្នូលដើម។ ប៉ុន្តែអ្វីដែលជាប្រភពដើមនៃថាមពលនេះពោលគឺ។ តើថាមពលអ្វីត្រូវបានបំប្លែងទៅជាថាមពល kinetic នៃបំណែក?

ទស្សនៈផ្លូវការលើបញ្ហានេះគឺមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាខ្លាំង។ ដូច្នេះ លោក Mukhin សរសេរថា ថាមពលដ៏ធំដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែកស្នូលធ្ងន់គឺដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់នៅក្នុងស្នូល និងបំណែកនៃស្នូល ហើយផ្អែកលើតក្កវិជ្ជានេះ គាត់ទទួលបានការប៉ាន់ប្រមាណនៃទិន្នផលថាមពលកំឡុងពេលការបំបែកកោសិកា។ ស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម៖ "២០០ មេ។ ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកគាត់បានសរសេរថាថាមពលនៃ Coulomb repulsion របស់ពួកគេត្រូវបានបម្លែងទៅជាថាមពល kinetic នៃបំណែក - ដែលនៅពេលដែលបំណែកនៅជិតគ្នាគឺដូចគ្នា» 200 MeV ។ ភាពស្និទ្ធស្នាលនៃការប៉ាន់ប្រមាណទាំងពីរនេះទៅនឹងតម្លៃពិសោធន៍គឺពិតជាគួរអោយចាប់អារម្មណ៍ ប៉ុន្តែសំណួរគឺពាក់ព័ន្ធ៖ តើភាពខុសគ្នានៃពិការភាពដ៏ធំ ឬថាមពលនៃ Coulomb repulsion នៅតែប្រែទៅជាថាមពល kinetic នៃបំណែក? អ្នកសម្រេចចិត្តរួចហើយនូវអ្វីដែលអ្នកកំពុងប្រាប់យើង - អំពីអ្នកចាស់ទុំ នៅឬអំពីពូនៅគៀវ!

អ្នកទ្រឹស្ដីបានបង្កើតភាពលំបាកចុងក្រោយនេះដោយខ្លួនឯង៖ យោងតាមតក្កវិជ្ជារបស់ពួកគេ ពួកគេពិតជាត្រូវការទាំងភាពខុសគ្នានៃពិការភាពដ៏ធំ និងការច្រានចោលរបស់ Coulomb ។ បដិសេធមិនថាមួយ ឬមួយផ្សេងទៀត និងភាពគ្មានតម្លៃនៃការសន្មត់ដំបូងជាប្រពៃណីនៅក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរក្លាយជាជាក់ស្តែង។ ជាឧទាហរណ៍ ហេតុអ្វីបានជាគេនិយាយអំពីភាពខុសប្លែកគ្នានៃម៉ាស? បន្ទាប់មក ដើម្បីពន្យល់ពីលទ្ធភាពនៃបាតុភូតនៃការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់។ ពួកគេ​ព្យាយាម​បញ្ចុះបញ្ចូល​យើង​ថា ការ​បែកខ្ញែក​នៃ​ស្នូល​ធ្ងន់​កើតឡើង​ដោយសារ​វា​មាន​ថាមពល​អំណោយផល។ តើអព្ភូតហេតុអ្វីខ្លះ? ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់ ចំណងនុយក្លេអ៊ែរមួយចំនួនត្រូវបានបំផ្លាញ ហើយថាមពលនៃចំណងនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានគណនានៅក្នុង MeV! នុយក្លេអុងនៅក្នុងស្នូលមួយត្រូវបានចងតាមលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រខ្លាំងជាងអេឡិចត្រុងអាតូម។ ហើយបទពិសោធន៍បង្រៀនយើងថាប្រព័ន្ធមានស្ថេរភាពយ៉ាងជាក់លាក់នៅក្នុងតំបន់នៃប្រាក់ចំណេញថាមពល - ហើយប្រសិនបើវាមានផលចំណេញយ៉ាងស្វាហាប់សម្រាប់វាដើម្បីបំបែកខ្លួនវានឹងបែកបាក់ភ្លាមៗ។ ប៉ុន្តែ​រ៉ែ​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម​មាន​ក្នុង​ធម្មជាតិ! តើប្រភេទនៃ "ប្រាក់ចំណេញថាមពល" នៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែររបស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលយើងអាចនិយាយអំពី?

ក្រែងថាភាពមិនសមហេតុផលនៃការសន្មត់ថាការប្រេះស្រាំនៃស្នូលធ្ងន់គឺមានប្រយោជន៍មិនគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ពេកទេអ្នកទ្រឹស្តីបានចាប់ផ្តើមនៅលើ herring ក្រហម: ពួកគេនិយាយអំពី "អត្ថប្រយោជន៍" នេះនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃថាមពលចងជាមធ្យមដែលបណ្តាលមកពី ក្នុងមួយស្នូល. ជាការពិតណាស់ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួនអាតូម ទំហំនៃពិការភាពក្នុងស្នូលក៏កើនឡើងដែរ ប៉ុន្តែចំនួននឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលកើនឡើងលឿនជាងមុន ដោយសារនឺត្រុងលើស។ ដូច្នេះ សម្រាប់ស្នូលធ្ងន់ ថាមពលចងសរុប គណនាឡើងវិញក្នុងមួយនុយក្លេអុង ថយចុះជាមួយនឹងចំនួនអាតូមិកកើនឡើង។ វាហាក់ដូចជាថាការចែករំលែកពិតជាមានប្រយោជន៍សម្រាប់ស្នូលធ្ងន់មែនទេ? Alas, តក្កវិជ្ជានេះគឺផ្អែកលើគំនិតប្រពៃណីដែលទំនាក់ទំនងនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានគ្របដណ្តប់ដោយ ទាំងអស់។ nucleon នៅក្នុងស្នូល។ ជាមួយនឹងការសន្មត់នេះ ថាមពលចងជាមធ្យមក្នុងមួយនុយក្លេអុង អ៊ី 1 គឺជាកូតានៃផ្នែកថាមពលចងនុយក្លេអ៊ែរ ឃ អ៊ីសម្រាប់ចំនួន nucleon៖

អ៊ី 1=D អ៊ី/ក, ឃ អ៊ី=(Zm p +( A-Z)m n)គ 2 -(មនៅ - Zme)គ 2 , (4.13.1)

កន្លែងណា Z- លេខអាតូម, i.e. ចំនួនប្រូតុង ក- ចំនួននុយក្លេអុង មទំ , m nនិង ខ្ញុំគឺជាម៉ាស់នៃប្រូតុង នឺត្រុង និងអេឡិចត្រុងរៀងៗខ្លួន។ មនៅគឺជាម៉ាស់អាតូម។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ យើងបានបង្ហាញពីភាពមិនគ្រប់គ្រាន់នៃគំនិតប្រពៃណីអំពីស្នូលខាងលើ ( 4.11 ) ហើយប្រសិនបើយោងទៅតាមតក្កវិជ្ជានៃគំរូដែលបានស្នើឡើង ( 4.12 ) នៅពេលគណនាថាមពលភ្ជាប់ក្នុងមួយនុយក្លេអុង មិនត្រូវគិតគូរពីស្នូលទាំងនោះនៅក្នុងស្នូលដែលមិនត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយចំណងនុយក្លេអ៊ែរជាបណ្ដោះអាសន្នទេ នោះយើងនឹងទទួលបានរូបមន្តខុសពី (4.13.1)។ ប្រសិនបើយើងសន្មត់ថាចំនួន nucleon បច្ចុប្បន្នគឺ 2 Z (4.12 ) ហើយថាពួកវានីមួយៗត្រូវបានភ្ជាប់ត្រឹមតែពាក់កណ្តាលពេលវេលានៃការតភ្ជាប់ ( 4.12 ) បន្ទាប់មកសម្រាប់ថាមពលចងជាមធ្យមក្នុងមួយនុយក្លេអុង យើងទទួលបានរូបមន្ត

អ៊ី 1*=D អ៊ី/Z , (4.13.2)

ដែលខុសពី (4.13.1) តែនៅក្នុងភាគបែងប៉ុណ្ណោះ។ លក្ខណៈពិសេសរលោង អ៊ី 1 (Z) និង អ៊ី 1 * (Z) ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ រូប ៤.១៣. ខុសពីកាលវិភាគធម្មតា។ អ៊ី 1 (Z) បានដាក់ក្នុងសៀវភៅសិក្សាជាច្រើន ក្រាហ្វ អ៊ី 1 * (Z) មានលក្ខណៈពិសេសគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍៖ វាបង្ហាញឱ្យឃើញនូវស្នូលធ្ងន់។ ឯករាជ្យការភ្ជាប់ថាមពលក្នុងមួយនុយក្លេអុងលើចំនួននុយក្លេអុង។ ដូច្នេះពីគំរូរបស់យើង ( 4.12 ) វាកើតឡើងថាមិនមានសំណួរណាមួយអំពី "អត្ថប្រយោជន៍ដ៏ស្វាហាប់" នៃការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់ - ស្របតាមសុភវិនិច្ឆ័យ។ នោះគឺថាមពល kinetic នៃបំណែកមិនអាចកើតឡើងដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃពិការភាពនៃស្នូលដំបូង និងបំណែក។

រូប ៤.១៣

ដោយអនុលោមតាមសុភវិនិច្ឆ័យដូចគ្នា ថាមពលនៃ Coulomb repulsion របស់ពួកគេមិនអាចបំប្លែងទៅជាថាមពល kinetic នៃបំណែកបានទេ៖ យើងបានផ្តល់ជាទ្រឹស្តី ( 4.7 , 4.12 ) និងភស្តុតាងពិសោធន៍ ( 4.12 ) ថាមិនមាន Coulomb repulsion សម្រាប់ភាគល្អិតដែលបង្កើតជាស្នូលនោះទេ។

ដូច្នេះតើអ្វីទៅជាប្រភពថាមពល kinetic នៃបំណែកនៃស្នូលធ្ងន់មួយ? ជាដំបូង ចូរយើងព្យាយាមឆ្លើយសំណួរ៖ ហេតុអ្វីបានជានៅក្នុងប្រតិកម្មសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរ ការប្រេះស្រាំនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានបង្កឡើងយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយនឺត្រុងដែលបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកមុន - លើសពីនេះដោយនឺត្រុងកម្ដៅ ពោលគឺឧ។ មានថាមពលដែលមិនអាចធ្វេសប្រហែសលើមាត្រដ្ឋាននុយក្លេអ៊ែរ។ ជាមួយនឹងការពិតដែលថានឺត្រុងកម្ដៅមានសមត្ថភាពបំបែកស្នូលធ្ងន់ វាហាក់ដូចជាពិបាកក្នុងការផ្សះផ្សាការសន្និដ្ឋានរបស់យើងថា "លើស" - នៅពេលនេះ - នឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលធ្ងន់គឺឥតគិតថ្លៃ ( 4.12 ) ស្នូលធ្ងន់មួយត្រូវបានផ្ទុកដោយនឺត្រុងកម្ដៅ ប៉ុន្តែវាមិនរលួយទាល់តែសោះ - ទោះបីជាការប្រេះឆាភ្លាមៗរបស់វាបណ្តាលឱ្យមាននឺត្រុងហ្វាលកម្ដៅតែមួយដែលបញ្ចេញនៅក្នុងការប្រេះស្រាំមុនប៉ះវា។

វាជាឡូជីខលក្នុងការសន្មត់ថានឺត្រុងហ្វាលកំដៅដោយឥតគិតថ្លៃជាបណ្តោះអាសន្ននៅក្នុងស្នូលធ្ងន់ និងនឺត្រុងកម្ដៅដែលបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់នៅតែខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដោយសារទាំងពីរមិនមានការរំខាននុយក្លេអ៊ែរ កម្រិតនៃសេរីភាពដែលពួកគេអាចខុសគ្នា ត្រូវតែមានដំណើរការដែលផ្តល់នូវការភ្ជាប់ខាងក្នុងនៅក្នុងនឺត្រុង - តាមរយៈការបំប្លែងរង្វិលនៃគូធាតុផ្សំរបស់វា ( 4.10 ) ហើយកម្រិតតែមួយគត់នៃសេរីភាពដែលយើងឃើញនៅទីនេះគឺលទ្ធភាព ចុះខ្សោយការតភ្ជាប់ផ្ទៃក្នុងនេះ "នៅលើការកើនឡើងដ៏ធំ" ( 4.10 ) ដោយសារតែការថយចុះនៃប្រេកង់នៃការផ្លាស់ប្តូររង្វិលនៅក្នុងនឺត្រុង - ជាមួយនឹងការបំភាយនៃ g-quanta ដែលត្រូវគ្នា។ ការនាំយកនឺត្រុងចូលទៅក្នុងសភាពទន់ខ្សោយបែបនេះ - ឧទាហរណ៍ក្នុងអំឡុងពេលនៃការពុកផុយនៃស្នូលធ្ងន់ នៅពេលដែលការផ្លាស់ប្តូរថាមពលខ្លាំងពីទម្រង់មួយទៅទម្រង់មួយទៀត - វាហាក់ដូចជាយើងមិនធម្មតានោះទេ។ ស្ថានភាពចុះខ្សោយនៃនឺត្រុងគឺជាក់ស្តែងដោយសារតែដំណើរការមិនប្រក្រតីនៃកម្មវិធីដែលបង្កើតជានឺត្រុងនៅក្នុងពិភពរូបវន្ត ហើយនៅពេលជាមួយគ្នានោះ នឺត្រុងងាយនឹងបំបែកទៅជាប្រូតុង និងអេឡិចត្រុង។ វាហាក់ដូចជាថាអាយុកាលជាមធ្យមនៃ 17 នាទីដែលត្រូវបានវាស់សម្រាប់នឺត្រុងដែលបញ្ចេញចេញពីរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរគឺជាតួយ៉ាងនៃនឺត្រុងដែលបន្ថយ។ តាមគំនិតរបស់យើង នឺត្រុងហ្វាលដែលមិនអាចកាត់តបាន គឺអាចរស់នៅបាន ដរាបណា algorithm តភ្ជាប់វាដំណើរការ ( 4.10 ), ឧ. ដោយគ្មានកំណត់។

តើនឺត្រុងខ្សោយបំផ្លាញស្នូលធ្ងន់ដោយរបៀបណា? បើប្រៀបធៀបទៅនឹងនឺត្រុងមិនចុះខ្សោយ រយៈពេលនៃការរំខាននៃនឺត្រុងហ្វាលត្រូវបានកើនឡើងសម្រាប់នឺត្រុងដែលខ្សោយ។ ប្រសិនបើនឺត្រុងហ្វាលបែបនេះ ដែលបានចូលទៅក្នុងស្នូល នឹងមាន ការរំខាននុយក្លេអ៊ែរ "បើក" ដូច្នេះវានឹងត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងប្រូតុងមួយចំនួន បន្ទាប់មកការធ្វើសមកាលកម្មដែលបានពិពណ៌នាខាងលើនៃការប្តូរចំណងបីដង។ ន 0 -ទំ + -ន 0 (4.12 ) នឹងមិនអាចទៅរួចទេ។ ជាលទ្ធផល ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃមូលបត្របំណុលនៅក្នុងស្មុគស្មាញមួយដែលត្រូវគ្នានឹងត្រូវរំខាន ដែលនឹងបណ្តាលឱ្យមានលំដាប់នៃការបរាជ័យនៃការផ្លាស់ប្តូរសញ្ញាប័ណ្ណ ដែលផ្លាស់ប្តូរទម្រង់នៃស្មុគស្មាញ a និងធានានូវរចនាសម្ព័ន្ធថាមវន្តនៃស្នូល ( 4.12 ) និយាយជាន័យធៀប ការបំបែកនឹងឆ្លងកាត់ស្នូលដែលបង្កើតឡើងដោយការបំបែកកម្លាំងនៃចំណងនុយក្លេអ៊ែរ ប៉ុន្តែដោយការរំលោភលើការធ្វើសមកាលកម្មនៃការប្តូររបស់វា។ ចំណាំថាពេលសំខាន់សម្រាប់សេណារីយ៉ូដែលបានពិពណ៌នាគឺ "ការបិទបើក" នៃចំណងនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងនឺត្រុងដែលខ្សោយ ហើយដើម្បីឱ្យ "ការបើក" នេះកើតឡើង នឺត្រុងត្រូវតែមានថាមពលគីនីទិចតូចគ្រប់គ្រាន់។ នេះជារបៀបដែលយើងពន្យល់ថា ហេតុអ្វីបានជានឺត្រុងដែលមានថាមពល kinetic ជាច្រើនរយ keV រំភើបដល់ស្នូលធ្ងន់ ខណៈពេលដែលនឺត្រុងកម្ដៅដែលមានថាមពលត្រឹមតែពីរបីរយនៃ eV អាចបំបែកវាបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។

តើយើងឃើញអ្វី? នៅពេលដែលស្នូលត្រូវបានបែងចែកទៅជាបំណែកពីរ ចំណងនុយក្លេអ៊ែរទាំងនោះ "ចៃដន្យ" ដួលរលំ ដែលនៅក្នុងរបៀបធម្មតានៃការប្តូររបស់វា ( 4.12 ) បានភ្ជាប់បំណែកទាំងពីរនេះនៅក្នុងស្នូលដើម។ ស្ថានភាពមិនប្រក្រតីមួយកើតឡើងដែលថាមពលខ្លួនឯងនៃស្នូលមួយចំនួនត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយថាមពលនៃចំណងនុយក្លេអ៊ែរ ប៉ុន្តែចំណងទាំងនេះមិនមានទៀតទេ។ ភាពអាសន្ននេះបើយោងតាមតក្កវិជ្ជានៃគោលការណ៍នៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពលស្វយ័ត ( 4.4 ) ស្ថានភាពត្រូវបានកែដំរូវភ្លាមៗដូចខាងក្រោមៈ ថាមពលខ្លួនឯងនៃនុយក្លេអុងនៅតែដូចដើម ហើយថាមពលពីមុននៃចំណងដែលខូចត្រូវបានបំប្លែងទៅជាថាមពល kinetic នៃ nucleon - ហើយទីបំផុតទៅជាថាមពល kinetic នៃ បំណែក។ ដូច្នេះ ថាមពលប្រេះស្រាំនៃស្នូលធ្ងន់គឺដោយសារតែមិនមានភាពខុសគ្នារវាងភាពធ្ងន់ធ្ងរនៃស្នូលដំបូង និងបំណែក ហើយមិនមែនទៅនឹងថាមពលនៃ Coulomb នៃការច្រានចោលនៃបំណែកនោះទេ។ ថាមពល kinetic នៃបំណែកគឺជាថាមពលអតីតនៃចំណងនុយក្លេអ៊ែរ ដែលផ្ទុកបំណែកទាំងនេះនៅក្នុងស្នូលដើម។ ការសន្និដ្ឋាននេះត្រូវបានគាំទ្រដោយការពិតដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ និងមិនសូវស្គាល់នៃភាពស្ថិតស្ថេរនៃថាមពល kinetic នៃបំណែក ដោយមិនគិតពីកម្លាំងនៃផលប៉ះពាល់ដែលចាប់ផ្តើមការបំបែកនៃស្នូល។ ដូច្នេះនៅពេលដែលការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានផ្តួចផ្តើមដោយប្រូតុងដែលមានថាមពល 450 MeV ថាមពល kinetic នៃបំណែកគឺ 163 ± 8 MeV ពោលគឺឧ។ ច្រើនដូចជាពេលដែលការប្រេះស្រាំត្រូវបានផ្តួចផ្តើមដោយនឺត្រុងកម្ដៅ ជាមួយនឹងថាមពលក្នុងរាប់រយ eV!

ដោយផ្អែកលើគំរូដែលបានស្នើឡើង អនុញ្ញាតឱ្យយើងធ្វើការប៉ាន់ប្រមាណប្រហាក់ប្រហែលនៃថាមពលប្រសព្វនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម យោងទៅតាមវ៉ារ្យ៉ង់ដែលទំនងបំផុត 92 U 235 ® 36 Kr 94 + 56 Ba 139 ដែលក្នុងនោះបំណែករួមមាន 18 និង 28 a-ស្មុគស្មាញ។ . សន្មត់ថា 18 និង 28 a-complexes ទាំងនេះត្រូវបានភ្ជាប់នៅក្នុងស្នូលដើមដោយ 8-10 switchable bonds ដែលនីមួយៗមានថាមពលជាមធ្យម 20 MeV (សូមមើលរូប។ រូប ៤.១៣) បន្ទាប់មកថាមពលនៃបំណែកគួរតែមាន 160-200 MeV ពោលគឺឧ។ តម្លៃជិតនឹងតម្លៃពិត។

ខ្លឹមសារនៃអត្ថបទ

នុយក្លេអ៊ែរប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដែលស្នូលអាតូមិច ពេលទម្លាក់គ្រាប់បែកដោយនឺត្រុង បំបែកជាពីរ ឬច្រើនបំណែក។ ម៉ាស់សរុបនៃបំណែកជាធម្មតាតិចជាងផលបូកនៃម៉ាស់នៃស្នូលដំបូង និងនឺត្រុងដែលទម្លាក់គ្រាប់បែក។ "មហាបាត់" មប្រែទៅជាថាមពល អ៊ីយោងតាមរូបមន្តរបស់ Einstein អ៊ី = mc 2, កន្លែងណា គគឺជាល្បឿននៃពន្លឺ។ ដោយសារល្បឿននៃពន្លឺគឺខ្ពស់ណាស់ (299,792,458 m/s) ម៉ាស់តូចមួយត្រូវនឹងបរិមាណថាមពលដ៏ច្រើន។ ថាមពលនេះអាចបំប្លែងទៅជាអគ្គិសនីបាន។

ថាមពលដែលបានបញ្ចេញកំឡុងពេលការបំប្លែងនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានបំប្លែងទៅជាកំដៅនៅពេលដែលបំណែកនៃប្រេះស្រាំថយចុះ។ អត្រា​នៃ​ការ​បញ្ចេញ​កំដៅ​គឺ​អាស្រ័យ​លើ​ចំនួន​នៃ​ការ​បំបែក​នុយក្លេអ៊ែ​ក្នុង​មួយ​ឯកតា​ពេល​វេលា។ នៅពេលដែលការបំបែកនៃស្នូលមួយចំនួនធំកើតឡើងក្នុងបរិមាណតូចមួយក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ប្រតិកម្មមានចរិតលក្ខណៈនៃការផ្ទុះ។ នេះជាគោលការណ៍នៃគ្រាប់បែកបរមាណូ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ប្រសិនបើការប្រេះស្រាំនៃស្នូលមួយចំនួនតូចក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនក្នុងរយៈពេលយូរ នោះលទ្ធផលនឹងជាការបញ្ចេញកំដៅដែលអាចប្រើបាន។ នេះគឺជាអ្វីដែលរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរផ្អែកលើ។ នៅឯរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ កំដៅដែលបញ្ចេញនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរដែលជាលទ្ធផលនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ ត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតចំហាយទឹក ដែលត្រូវបានផ្តល់អាហារដល់ទួរប៊ីនដែលបង្វិលម៉ាស៊ីនភ្លើង។

សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែងនៃដំណើរការប្រេះស្រាំ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងប្លាតូនីញ៉ូមគឺសមបំផុត។ ពួកវាមានអ៊ីសូតូប (អាតូមនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យដែលមានចំនួនម៉ាស់ខុសៗគ្នា) ដែលបំបែកនៅពេលដែលពួកគេស្រូបយកនឺត្រុង សូម្បីតែនៅថាមពលទាបក៏ដោយ។

គន្លឹះនៃការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែងនៃថាមពល fission គឺការពិតដែលថាធាតុមួយចំនួនបញ្ចេញនឺត្រុងនៅក្នុងដំណើរការនៃការបំបែក។ ទោះបីជានឺត្រុងមួយត្រូវបានស្រូបក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរក៏ដោយ ការបាត់បង់នេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការផលិតនឺត្រុងថ្មីកំឡុងពេលបំបែក។ ប្រសិនបើឧបករណ៍ដែលការប្រេះស្រាំកើតឡើងមានម៉ាស់ធំគ្រប់គ្រាន់ ("សំខាន់") នោះ "ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់" អាចត្រូវបានរក្សាទុកដោយសារតែនឺត្រុងថ្មី។ ប្រតិកម្មសង្វាក់អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការកែតម្រូវចំនួននឺត្រុងដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំ។ ប្រសិនបើវាធំជាងមួយ នោះអាំងតង់ស៊ីតេនៃការបែងចែកនឹងកើនឡើង ហើយប្រសិនបើវាតិចជាងមួយ វាថយចុះ។

ឯកសារយោងប្រវត្តិសាស្ត្រ

ប្រវត្តិនៃការរកឃើញនៃបំណែកនុយក្លេអ៊ែរមានប្រភពចេញពីការងាររបស់ A. Becquerel (1852-1908) ។ ការស៊ើបអង្កេតលើផូស្វ័រនៃវត្ថុធាតុផ្សេងៗនៅក្នុងឆ្នាំ 1896 គាត់បានរកឃើញថាសារធាតុរ៉ែដែលមានសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមបញ្ចេញវិទ្យុសកម្មដោយឯកឯងដែលបណ្តាលឱ្យងងឹតនៃចានថតរូប ទោះបីជាវត្ថុរឹងស្រអាប់ត្រូវបានដាក់នៅចន្លោះសារធាតុរ៉ែ និងចានក៏ដោយ។ អ្នកពិសោធន៍ជាច្រើនបានកំណត់ថា វិទ្យុសកម្មនេះមានភាគល្អិតអាល់ហ្វា (ស្នូលអេលីយ៉ូម) ភាគល្អិតបេតា (អេឡិចត្រុង) និងកាំរស្មីហ្គាម៉ា (វិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចរឹង)។

ការបំប្លែងនុយក្លេអ៊ែទីមួយដែលបង្កើតដោយមនុស្សដោយសិប្បនិម្មិតត្រូវបានអនុវត្តនៅឆ្នាំ 1919 ដោយ E. Rutherford ដែលបានបំប្លែងអាសូតទៅជាអុកស៊ីហ្សែនដោយការបំភាយអាសូតជាមួយនឹងភាគល្អិតអាល់ហ្វារបស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានអមដោយការស្រូបយកថាមពលចាប់តាំងពីម៉ាស់នៃផលិតផលរបស់វា - អុកស៊ីសែននិងអ៊ីដ្រូសែន - លើសពីម៉ាស់នៃភាគល្អិតដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម - ភាគល្អិតអាសូតនិងអាល់ហ្វា។ ការបញ្ចេញថាមពលនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានសម្រេចជាលើកដំបូងក្នុងឆ្នាំ 1932 ដោយ J. Cockcroft និង E. Walton ដែលបានទម្លាក់គ្រាប់បែកលីចូមជាមួយប្រូតុង។ នៅក្នុងប្រតិកម្មនេះ ម៉ាស់នៃស្នូលដែលចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មគឺមានទំហំធំជាងម៉ាស់នៃផលិតផល ដែលជាលទ្ធផលថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។

នៅឆ្នាំ 1932 លោក J. Chadwick បានរកឃើញណឺត្រុង ដែលជាភាគល្អិតអព្យាក្រឹតដែលមានម៉ាស់ប្រហែលស្មើនឹងម៉ាស់នៃស្នូលនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន។ អ្នករូបវិទ្យានៅជុំវិញពិភពលោកបានចាប់ផ្តើមសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាគល្អិតនេះ។ វាត្រូវបានគេសន្មត់ថា នឺត្រុងដែលមិនមានបន្ទុកអគ្គីសនី ហើយមិនត្រូវបានបញ្ជូលដោយស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន នឹងទំនងជាបង្កឱ្យមានប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។ លទ្ធផលថ្មីៗបន្ថែមទៀតបានបញ្ជាក់ពីការសន្និដ្ឋាននេះ។ នៅទីក្រុងរ៉ូម E. Fermi និងអ្នកសហការរបស់គាត់បានទទួលរងនូវធាតុស្ទើរតែទាំងអស់នៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ចំពោះការ irradiation នឺត្រុង ហើយបានសង្កេតមើលប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរជាមួយនឹងការបង្កើតអ៊ីសូតូបថ្មី។ ភស្តុតាងនៃការបង្កើតអ៊ីសូតូបថ្មីគឺជាវិទ្យុសកម្ម "សិប្បនិម្មិត" ក្នុងទម្រង់នៃវិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ា និងបេតា។

ការចង្អុលបង្ហាញដំបូងនៃលទ្ធភាពនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ។

Fermi ត្រូវបានផ្តល់កិត្តិយសជាមួយនឹងការរកឃើញនៃប្រតិកម្មនឺត្រុងជាច្រើនដែលគេស្គាល់សព្វថ្ងៃនេះ។ ជាពិសេសគាត់បានព្យាយាមទទួលបានធាតុដែលមានលេខអាតូមិច 93 (neptunium) ដោយទម្លាក់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (ធាតុដែលមានលេខអាតូមិច 92) ជាមួយនឹងនឺត្រុង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះគាត់បានចុះបញ្ជីអេឡិចត្រុងដែលបញ្ចេញជាលទ្ធផលនៃការចាប់យកនឺត្រុងនៅក្នុងប្រតិកម្មដែលបានស្នើឡើង

238 U + 1 n ® 239 Np + ខ–,

ដែល 238 U គឺជាអ៊ីសូតូបនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238, 1 n គឺជានឺត្រុង, 239 Np គឺជាណេបទុយញ៉ូម និង ខ- - អេឡិចត្រុង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយលទ្ធផលត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា។ ដើម្បីច្រានចោលនូវលទ្ធភាពដែលវិទ្យុសកម្មដែលបានចុះបញ្ជីជាកម្មសិទ្ធិរបស់អ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬធាតុផ្សេងទៀតដែលមាននៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់មុនពេលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ចាំបាច់ត្រូវធ្វើការវិភាគគីមីនៃធាតុវិទ្យុសកម្ម។

លទ្ធផលនៃការវិភាគបានបង្ហាញថាធាតុដែលមិនស្គាល់ត្រូវគ្នានឹងលេខសៀរៀល 93, 94, 95 និង 96។ ដូច្នេះហើយ Fermi បានសន្និដ្ឋានថាគាត់បានទទួលធាតុ transuranium ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ O. Hahn និង F. Strasman នៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់ ដោយបានធ្វើការវិភាគគីមីយ៉ាងម៉ត់ចត់ បានរកឃើញថា បារីយ៉ូមវិទ្យុសកម្មមានវត្តមានក្នុងចំណោមធាតុដែលបណ្តាលមកពីការបំភាយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងនឺត្រុង។ នេះ​មាន​ន័យ​ថា ប្រហែល​ជា​ផ្នែក​នៃ​ស្នូល​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម​ត្រូវ​បាន​បែង​ចែក​ជា​ពីរ​បំណែក​ធំ។

ការបញ្ជាក់ផ្នែក។

បន្ទាប់ពីនោះ Fermi, J. Dunning និង J. Pegram មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Columbia បានធ្វើការពិសោធន៍ដែលបង្ហាញថាការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរបានកើតឡើង។ ការបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដោយនឺត្រុងត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយវិធីសាស្រ្តនៃសមាមាត្រសមាមាត្រ អង្គជំនុំជម្រះពពក និងការប្រមូលផ្តុំនៃបំណែកនៃបំណែក។ វិធីសាស្រ្តដំបូងបានបង្ហាញថាជីពចរថាមពលខ្ពស់ត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែលប្រភពនឺត្រុងចូលទៅជិតគំរូអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ នៅក្នុងបន្ទប់ពពក គេមើលឃើញថា ស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ដែលត្រូវបានបំផ្ទុះដោយនឺត្រុង ត្រូវបានបំបែកជាពីរបំណែក។ វិធីសាស្រ្តចុងក្រោយនេះ ធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតបានថា ដូចដែលបានព្យាករណ៍ដោយទ្រឹស្តី បំណែកគឺជាវិទ្យុសកម្ម។ ទាំងអស់នេះបានធ្វើឡើងរួមគ្នាដោយជឿជាក់ថាការប្រេះស្រាំពិតជាកើតឡើង ហើយធ្វើឱ្យវាអាចវិនិច្ឆ័យដោយទំនុកចិត្តថាថាមពលដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលការបំបែក។

ដោយសារសមាមាត្រដែលអាចទទួលយកបាននៃចំនួននឺត្រុងទៅនឹងចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូលមានស្ថេរភាពថយចុះជាមួយនឹងការថយចុះនៃទំហំនឺត្រុងនោះ ប្រភាគនៃនឺត្រុងនៅក្នុងបំណែកត្រូវតែតិចជាងនៅក្នុងស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដើម។ ដូច្នេះហើយ មានហេតុផលគ្រប់បែបយ៉ាងដើម្បីជឿថា ដំណើរការបំបែកត្រូវបានអមដោយការបំភាយនឺត្រុង។ នេះភ្លាមៗត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយពិសោធន៍ដោយ F. Joliot-Curie និងអ្នកសហការរបស់គាត់៖ ចំនួននឺត្រុងដែលបញ្ចេញក្នុងដំណើរការបំបែកគឺធំជាងចំនួននឺត្រុងដែលស្រូបចូល។ វាបានប្រែក្លាយថាសម្រាប់នឺត្រុងស្រូបមួយមាននឺត្រុងថ្មីប្រហែលពីរកន្លះ។ លទ្ធភាពនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ និងការរំពឹងទុកសម្រាប់ការបង្កើតប្រភពថាមពលដ៏ពិសេសមួយ និងការប្រើប្រាស់វាសម្រាប់គោលបំណងយោធាភ្លាមៗបានក្លាយជាជាក់ស្តែង។ បន្ទាប់ពីនោះ នៅក្នុងប្រទេសមួយចំនួន (ជាពិសេសនៅប្រទេសអាឡឺម៉ង់ និងសហរដ្ឋអាមេរិក) ការងារបានចាប់ផ្តើមលើការបង្កើតគ្រាប់បែកបរមាណូក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការសម្ងាត់យ៉ាងជ្រាលជ្រៅ។

ការអភិវឌ្ឍន៍ក្នុងកំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរ។

ពីឆ្នាំ 1940 ដល់ឆ្នាំ 1945 ទិសដៅនៃការអភិវឌ្ឍន៍ត្រូវបានកំណត់ដោយការពិចារណាផ្នែកយោធា។ នៅឆ្នាំ 1941 បរិមាណតិចតួចនៃ plutonium ត្រូវបានទទួល ហើយប៉ារ៉ាម៉ែត្រនុយក្លេអ៊ែរមួយចំនួននៃ uranium និង plutonium ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅសហរដ្ឋអាមេរិក សហគ្រាសផលិត និងស្រាវជ្រាវដ៏សំខាន់បំផុតដែលចាំបាច់សម្រាប់ការនេះស្ថិតនៅក្រោមយុត្តាធិការនៃ "តំបន់វិស្វកម្មយោធា Manhattan" ដែល "គម្រោង Uranium" ត្រូវបានផ្ទេរនៅថ្ងៃទី 13 ខែសីហា ឆ្នាំ 1942 ។ នៅសាកលវិទ្យាល័យ Columbia (ញូវយ៉ក) បុគ្គលិកមួយក្រុមដែលដឹកនាំដោយ E. Fermi និង V. Zinn បានធ្វើការពិសោធន៍ដំបូងដែលក្នុងនោះការគុណនឺត្រុងត្រូវបានសិក្សានៅក្នុងបន្ទះឈើនៃប្លុកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត និងក្រាហ្វិច ដែលជាអាតូម "ប៊ូល" ។ នៅខែមករាឆ្នាំ 1942 ការងារនេះត្រូវបានផ្ទេរទៅសាកលវិទ្យាល័យឈីកាហ្គោដែលនៅខែកក្កដាឆ្នាំ 1942 លទ្ធផលត្រូវបានទទួលដែលបង្ហាញពីលទ្ធភាពនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដែលទ្រទ្រង់ខ្លួនឯង។ ដំបូង រ៉េអាក់ទ័រដំណើរការនៅថាមពល 0.5 W ប៉ុន្តែបន្ទាប់ពី 10 ថ្ងៃថាមពលត្រូវបានកើនឡើងដល់ 200 W ។ លទ្ធភាពនៃការទទួលបានថាមពលនុយក្លេអ៊ែរក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនត្រូវបានបង្ហាញជាលើកដំបូងនៅថ្ងៃទី 16 ខែកក្កដា ឆ្នាំ 1945 នៅពេលដែលគ្រាប់បែកបរមាណូដំបូងត្រូវបានបំផ្ទុះនៅឯកន្លែងសាកល្បង Alamogordo (New Mexico) ។

រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ

រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែ គឺជាការដំឡើងដែលវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដែលគ្រប់គ្រងដោយខ្លួនឯងនៃការបែងចែកនុយក្លេអ៊ែរ។ រ៉េអាក់ទ័រអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដោយឥន្ធនៈដែលបានប្រើ (អ៊ីសូតូបអ៊ីសូតូបឆៅ) តាមប្រភេទមធ្យម តាមប្រភេទធាតុឥន្ធនៈ និងតាមប្រភេទសារធាតុត្រជាក់។

អ៊ីសូតូប fissile ។

មានអ៊ីសូតូមប្រេះស្រាំចំនួនបីគឺ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥, ប្រូតូញ៉ូម-២៣៩ និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៣។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ ត្រូវបានផលិតដោយការបំបែកអ៊ីសូតូប; plutonium-239 - នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដែលក្នុងនោះ uranium-238 ត្រូវបានបំប្លែងទៅជា plutonium, 238 U ® 239 U ® 239 Np ® 239 Pu; អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៣ - នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដែល thorium-232 ត្រូវបានកែច្នៃទៅជាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រថាមពលត្រូវបានជ្រើសរើសដោយផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែរ និងគីមីរបស់វា ក៏ដូចជាតម្លៃផងដែរ។

តារាងខាងក្រោមបង្ហាញពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រចំបងនៃអ៊ីសូតូប fissile ។ ផ្នែកឆ្លងកាត់សរុបកំណត់លក្ខណៈប្រូបាប៊ីលីតេនៃអន្តរកម្មនៃប្រភេទណាមួយរវាងនឺត្រុង និងស្នូលដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ផ្នែកឆ្លងកាត់ការបំបែកកំណត់លក្ខណៈប្រូបាប៊ីលីតេនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរដោយនឺត្រុង។ ទិន្នផលថាមពលក្នុងមួយនឺត្រុងស្រូបគឺអាស្រ័យលើប្រភាគនៃស្នូលដែលមិនចូលរួមក្នុងដំណើរការបំបែក។ ចំនួននឺត្រុងដែលបញ្ចេញនៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍ប្រសព្វមួយគឺមានសារៈសំខាន់ពីទស្សនៈនៃការរក្សាប្រតិកម្មសង្វាក់។ ចំនួននឺត្រុងថ្មីក្នុងមួយនឺត្រុងដែលស្រូបចូលគឺសំខាន់ព្រោះវាកំណត់លក្ខណៈនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃប្រសព្វ។ ប្រភាគនៃនឺត្រុងដែលបានពន្យាពេលបញ្ចេញបន្ទាប់ពីការប្រេះស្រាំបានកើតឡើងគឺទាក់ទងទៅនឹងថាមពលដែលផ្ទុកនៅក្នុងសម្ភារៈ។

លក្ខណៈពិសេសនៃអាយតូបហ្វីសស៊ីល

លក្ខណៈពិសេសនៃអាយតូបហ្វីសស៊ីល
អ៊ីសូតូប	អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម -២៣៥		អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម -២៣៣		ប្លាតូនីញ៉ូម -២៣៩
ថាមពលនឺត្រុង	1 MeV	0.025 អ៊ីវី	1 MeV	0.025 អ៊ីវី	1 MeV	0.025 អ៊ីវី
ផ្នែកពេញ	៦.៦±០.១	៦៩៥±១០	៦.២±០.៣	600 ± 10	៧.៣±០.២	1005 ± 5
ផ្នែកឆ្លងកាត់ផ្នែក	1.25 ± 0.05	៥៨១ ± ៦	1.85 ± 0.10	៥២៦ ± ៤	1.8 ± 0.1	៧៥១±១០
ប្រភាគនៃស្នូលដែលមិនចូលរួមក្នុងការបំបែក	0.077 ± 0.002	0.174 ± 0.01	0.057 ± 0.003	0.098 ± 0.004	0.08 ± 0.1	0.37 ± 0.03
ចំនួននឺត្រុងដែលបញ្ចេញក្នុងព្រឹត្តិការណ៍ប្រសព្វមួយ។	2.6±0.1	2.43 ± 0.03	2.65±0.1	2.50 ± 0.03	៣.០៣±០.១	2.84 ± 0.06
ចំនួននឺត្រុងក្នុងមួយនឺត្រុងស្រូបយក	2.41±0.1	2.07 ± 0.02	2.51±0.1	2.28 ± 0.02		2.07 ± 0.04
ប្រភាគនៃនឺត្រុងដែលពន្យារពេល, %	(0.64±0.03)	(0.65±0.02)	(0.26±0.02)	(0.26±0.01)	(0.21±0.01)	(0.22±0.01)
ថាមពល Fission, MeV
ផ្នែកទាំងអស់ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងជង្រុក (10 -28 ម 2) ។

ទិន្នន័យតារាងបង្ហាញថា អ៊ីសូតូប fissile នីមួយៗមានគុណសម្បត្តិរៀងៗខ្លួន។ ឧទាហរណ៍ក្នុងករណីអ៊ីសូតូបដែលមានផ្នែកឆ្លងកាត់ធំជាងគេសម្រាប់នឺត្រុងកម្ដៅ (ដែលមានថាមពល 0.025 eV) ត្រូវការប្រេងឥន្ធនៈតិចជាងមុន ដើម្បីសម្រេចបាននូវម៉ាស់ដ៏សំខាន់នៅពេលប្រើឧបករណ៍សម្របសម្រួលនឺត្រុង។ ដោយសារចំនួននឺត្រុងហ្វាលខ្ពស់បំផុតក្នុងមួយនឺត្រុងស្រូបយកកើតឡើងនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រប្លាតូនីញ៉ូមលឿន (1 MeV) ក្នុងរបៀបបង្កាត់ពូជ វាជាការប្រសើរក្នុងការប្រើប្លាតូនីញ៉ូមនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រលឿន ឬអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៣ នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រកម្ដៅជាងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រកម្ដៅ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ មានភាពល្អប្រសើរជាងក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃភាពងាយស្រួលនៃការគ្រប់គ្រង ដោយសារវាមានសមាមាត្រធំជាងនៃនឺត្រុងដែលពន្យារពេល។

អ៊ីសូតូបឆៅ។

មានអ៊ីសូតូមឆៅចំនួនពីរ៖ ថូរីយ៉ូម-២៣២ និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ ដែលអ៊ីសូតូបរលាយ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៣ និង ប្រូតូញ៉ូម-២៣៩ ត្រូវបានទទួល។ បច្ចេកវិជ្ជាសម្រាប់ការប្រើប្រាស់អ៊ីសូតូបឆៅគឺអាស្រ័យលើកត្តាផ្សេងៗ ដូចជាតម្រូវការសម្រាប់ការពង្រឹង។ រ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានផ្ទុក 0.7% អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235 ខណៈពេលដែលរ៉ែ thorium មិនមានអ៊ីសូតូប fissile ។ ដូច្នេះ អ៊ីសូតូបដែលសំបូរទៅដោយជាតិអាស៊ីត ត្រូវតែបញ្ចូលទៅក្នុង thorium ។ ចំនួននឺត្រុងថ្មីក្នុងមួយនឺត្រុងស្រូបយកក៏សំខាន់ផងដែរ។ ដោយគិតគូរពីកត្តានេះ ចាំបាច់ត្រូវផ្តល់ចំណូលចិត្តដល់ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៣ ក្នុងករណីនឺត្រុងហ្វាលកម្ដៅ (ប្រែប្រួលទៅជាថាមពល ០.០២៥ អ៊ីវី) ចាប់តាំងពីក្រោមលក្ខខណ្ឌបែបនេះ ចំនួននឺត្រុងបញ្ចេញគឺធំជាង ហើយជាលទ្ធផល ការបំប្លែង កត្តាគឺជាចំនួននៃស្នូល fissile ថ្មីក្នុងមួយ nucleus fissile "បានចំណាយ" ។

អ្នកថយក្រោយ។

អ្នកសម្របសម្រួលបម្រើដើម្បីកាត់បន្ថយថាមពលនៃនឺត្រុងដែលបញ្ចេញក្នុងដំណើរការបំបែកពីប្រហែល 1 MeV ទៅជាថាមពលកំដៅប្រហែល 0.025 eV ។ ដោយសារការសម្របសម្រួលកើតឡើងជាចម្បងជាលទ្ធផលនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយយឺតដោយស្នូលនៃអាតូមដែលមិនមានជាតិអាស៊ីត ម៉ាស់អាតូមអន្តរការីត្រូវតែតូចតាមដែលអាចធ្វើបានដើម្បីឱ្យនឺត្រុងអាចផ្ទេរថាមពលអតិបរមាទៅពួកវា។ លើសពីនេះទៀត អាតូមអន្តរការីត្រូវតែមានផ្នែកតូចមួយ (បើប្រៀបធៀបទៅនឹងផ្នែកឆ្លងកាត់ដែលខ្ចាត់ខ្ចាយ) ចាប់យកផ្នែកឆ្លងកាត់ ដោយសារនឺត្រុងត្រូវប៉ះទង្គិចម្តងហើយម្តងទៀតជាមួយអាតូមអន្តរការី មុនពេលវាត្រូវបានបន្ថយល្បឿនទៅជាថាមពលកម្ដៅ។

អ្នកសម្របសម្រួលដ៏ល្អបំផុតគឺអ៊ីដ្រូសែន ចាប់តាំងពីម៉ាស់របស់វាស្ទើរតែស្មើនឹងម៉ាស់នៃនឺត្រុង ហើយហេតុដូច្នេះហើយ នឺត្រុងបាត់បង់ថាមពលច្រើនបំផុតនៅពេលប៉ះទង្គិចជាមួយអ៊ីដ្រូសែន។ ប៉ុន្តែអ៊ីដ្រូសែនធម្មតា (ស្រាល) ស្រូបនឺត្រុងខ្លាំងពេក ដូច្នេះហើយ deuterium (អ៊ីដ្រូសែនធ្ងន់) និងទឹកធ្ងន់ប្រែទៅជាអ្នកសម្របសម្រួលដែលសមរម្យជាង ទោះបីជាម៉ាស់របស់វាធំជាងបន្តិចក៏ដោយ ដោយសារពួកវាស្រូបយកនឺត្រុងតិច។ Beryllium អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាអ្នកសម្របសម្រួលដ៏ល្អ។ កាបូនមានផ្នែកឆ្លងកាត់ការស្រូបយកនឺត្រុងតូចមួយ ដែលវាមានប្រសិទ្ធភាពសម្របសម្រួលនឺត្រុង ទោះបីវាត្រូវការការប៉ះទង្គិចគ្នាច្រើន ដើម្បីបន្ថយល្បឿនជាងអ៊ីដ្រូសែនក៏ដោយ។

មធ្យម នការប៉ះទង្គិចគ្នាយ៉ាងយឺតដែលតម្រូវឱ្យបន្ថយនឺត្រុងពី 1 MeV ទៅ 0.025 eV ដោយប្រើអ៊ីដ្រូសែន deuterium បេរីលីយ៉ូម និងកាបូនគឺប្រហែល 18, 27, 36 និង 135 រៀងគ្នា។ លក្ខណៈប្រហាក់ប្រហែលនៃតម្លៃទាំងនេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាដោយសារវត្តមាននៃថាមពលគីមី ចំណងនៅក្នុងការសម្របសម្រួលការប៉ះទង្គិចនៅថាមពលក្រោម 0.3 eV ស្ទើរតែមិនអាចបត់បែនបាន។ នៅថាមពលទាប បន្ទះអាតូមិកអាចផ្ទេរថាមពលទៅនឺត្រុង ឬផ្លាស់ប្តូរម៉ាសដែលមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការប៉ះទង្គិចគ្នា ដូច្នេះវារំលោភលើដំណើរការបន្ថយល្បឿន។

ឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅ។

វត្ថុធាតុត្រជាក់ដែលប្រើក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរគឺទឹក ទឹកធ្ងន់ សូដ្យូមរាវ ជាតិដែកសូដ្យូមប៉ូតាស្យូមរាវ (NaK) អេលីយ៉ូម កាបូនឌីអុកស៊ីត និងវត្ថុរាវសរីរាង្គដូចជា terphenyl ។ សារធាតុទាំងនេះគឺជាឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅដ៏ល្អ និងមានផ្នែកឆ្លងកាត់ការស្រូបយកនឺត្រុងទាប។

ទឹកគឺជាភ្នាក់ងារសំរបសំរួល និងសារធាតុត្រជាក់ដ៏ល្អ ប៉ុន្តែស្រូបយកនឺត្រុងខ្លាំងពេក និងមានសម្ពាធចំហាយខ្ពស់ពេក (14 MPa) នៅសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការ 336 ° C ។ ឧបករណ៍សម្របសម្រួលដែលគេស្គាល់ជាងគេគឺទឹកធ្ងន់។ លក្ខណៈរបស់វាគឺជិតទៅនឹងទឹកធម្មតា ហើយផ្នែកឆ្លងកាត់នៃការស្រូបយកនឺត្រុងគឺតូចជាង។ សូដ្យូម​ជា​សារធាតុ​ធ្វើ​ឱ្យ​ត្រជាក់​ល្អ ប៉ុន្តែ​មិន​មាន​ប្រសិទ្ធភាព​ដូច​ជា​សារធាតុ​សម្របសម្រួល​នឺត្រុង​ទេ។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនឺត្រុងលឿន ដែលនឺត្រុងហ្វាលកាន់តែច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែក។ ពិត សូដ្យូមមានគុណវិបត្តិមួយចំនួន៖ វាបង្កជាវិទ្យុសកម្ម វាមានសមត្ថភាពកំដៅទាប វាសកម្មគីមី និងរឹងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ យ៉ាន់ស្ព័រនៃសូដ្យូម និងប៉ូតាស្យូម មានលក្ខណៈប្រហាក់ប្រហែលនឹងសូដ្យូម ប៉ុន្តែនៅតែជាវត្ថុរាវនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់។ អេលីយ៉ូម គឺជាសារធាតុត្រជាក់ដ៏ល្អ ប៉ុន្តែវាមានសមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ទាប។ កាបូនឌីអុកស៊ីតគឺជាសារធាតុត្រជាក់ដ៏ល្អ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដែលមានកម្រិតក្រាហ្វិច។ Terphenyl មានគុណសម្បត្តិជាងទឹកដែលវាមានសម្ពាធចំហាយទាបនៅសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការ ប៉ុន្តែវារលួយ និងបង្កើតវត្ថុធាតុ polymerizes នៅក្រោមសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងលំហូរវិទ្យុសកម្មដែលជាលក្ខណៈរបស់រ៉េអាក់ទ័រ។

ធាតុបង្កើតកំដៅ។

ធាតុឥន្ធនៈ (FE) គឺជាស្នូលឥន្ធនៈដែលមានសំបក hermetic ។ ការបិទភ្ជាប់ការពារការលេចធ្លាយនៃផលិតផលប្រេះស្រាំ និងអន្តរកម្មនៃឥន្ធនៈជាមួយ coolant ។ សម្ភារៈសែលត្រូវតែស្រូបយកនឺត្រុងខ្សោយ ហើយមានលក្ខណៈមេកានិច ធារាសាស្ត្រ និងកំដៅដែលអាចទទួលយកបាន។ ធាតុឥន្ធនៈជាធម្មតាគឺជាគ្រាប់នៃអុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម sintered នៅក្នុងបំពង់អាលុយមីញ៉ូម zirconium ឬដែកអ៊ីណុក។ គ្រាប់នៃយ៉ាន់ស្ព័រអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយ zirconium, molybdenum និងអាលុយមីញ៉ូមដែលស្រោបដោយ zirconium ឬអាលុយមីញ៉ូម (ក្នុងករណីដែកអាលុយមីញ៉ូម); ថេប្លេតក្រាហ្វិចជាមួយកាបូនអ៊ីដ្រាតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ ស្រោបដោយក្រាហ្វិចដែលមិនអាចជ្រាបចូលបាន។

ធាតុឥន្ធនៈទាំងអស់នេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ ប៉ុន្តែសម្រាប់ម៉ាស៊ីនប្រតិកម្មទឹកដែលមានសម្ពាធ គ្រាប់អុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនៅក្នុងបំពង់ដែកអ៊ីណុកត្រូវបានគេពេញចិត្តបំផុត។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតមិនមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងទឹក មានភាពធន់ទ្រាំនឹងវិទ្យុសកម្មខ្ពស់ និងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចំណុចរលាយខ្ពស់។

កោសិកាឥន្ធនៈ Graphite ហាក់ដូចជាស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដែលត្រជាក់ដោយឧស្ម័នដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប៉ុន្តែពួកគេមានគុណវិបត្តិយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ - ផលិតផលដែលមានជាតិឧស្ម័នអាចជ្រាបចូលតាមស្រទាប់របស់វាដោយសារតែការសាយភាយ ឬពិការភាពនៅក្នុងក្រាហ្វិច។

សារធាតុត្រជាក់សរីរាង្គគឺមិនឆបគ្នាជាមួយកំណាត់ឥន្ធនៈ zirconium ដូច្នេះហើយតម្រូវឱ្យប្រើយ៉ាន់ស្ព័រអាលុយមីញ៉ូម។ ការរំពឹងទុកសម្រាប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដែលមានសារធាតុត្រជាក់សរីរាង្គ អាស្រ័យលើថាតើលោហធាតុអាលុយមីញ៉ូម ឬផលិតផលលោហធាតុម្សៅត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលនឹងមានកម្លាំង (នៅសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការ) និងចរន្តកំដៅដែលចាំបាច់សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ព្រុយដែលបង្កើនការផ្ទេរកំដៅទៅម៉ាស៊ីនត្រជាក់។ ដោយសារការផ្ទេរកំដៅរវាងឥន្ធនៈ និងសារធាតុ coolant សរីរាង្គដោយសារចរន្តកំដៅមានទំហំតូច វាជាការចង់ប្រើការពុះលើផ្ទៃដើម្បីបង្កើនការផ្ទេរកំដៅ។ បញ្ហាថ្មីនឹងត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការពុះលើផ្ទៃ ប៉ុន្តែពួកគេត្រូវតែដោះស្រាយ ប្រសិនបើការប្រើប្រាស់វត្ថុរាវផ្ទេរកំដៅសរីរាង្គបង្ហាញថាមានប្រយោជន៍។

ប្រភេទនៃរ៉េអាក់ទ័រ

តាមទ្រឹស្ដី រ៉េអាក់ទ័រជាង 100 ប្រភេទគឺអាចធ្វើទៅបាន ខុសគ្នាក្នុងឥន្ធនៈ ម៉ូឌ័រ និងសារធាតុត្រជាក់។ រ៉េអាក់ទ័រធម្មតាភាគច្រើនប្រើទឹកជាអ្នកធ្វើឱ្យត្រជាក់ ទោះនៅក្រោមសម្ពាធ ឬទឹកឆ្អិនក៏ដោយ។

រ៉េអាក់ទ័រទឹកសម្ពាធ។

នៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័របែបនេះ ទឹកដើរតួជាអ្នកសម្របសម្រួល និងសារធាតុធ្វើឱ្យត្រជាក់។ ទឹកកំដៅត្រូវបានបូមក្រោមសម្ពាធទៅឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅដែលកំដៅត្រូវបានផ្ទេរទៅទឹកនៃសៀគ្វីបន្ទាប់បន្សំដែលក្នុងនោះចំហាយទឹកត្រូវបានបង្កើតដែលបង្វិលទួរប៊ីន។

រ៉េអាក់ទ័រកំពុងពុះ។

នៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័របែបនេះ ទឹកពុះដោយផ្ទាល់នៅក្នុងស្នូលរ៉េអាក់ទ័រ ហើយចំហាយលទ្ធផលចូលទៅក្នុងទួរប៊ីន។ រ៉េអាក់ទ័រទឹកដែលពុះភាគច្រើនក៏ប្រើទឹកជាអ្នកសម្របសម្រួលដែរ ប៉ុន្តែពេលខ្លះអ្នកសម្របសម្រួលក្រាហ្វីតត្រូវបានប្រើ។

រ៉េអាក់ទ័រជាមួយដែករាវត្រជាក់។

នៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័របែបនេះ លោហៈរាវដែលចរាចរតាមបំពង់ ត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្ទេរកំដៅដែលបានបញ្ចេញកំឡុងពេលមានការប្រេះស្រាំនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ។ ស្ទើរតែគ្រប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រប្រភេទនេះប្រើសូដ្យូមជាសារធាតុ coolant ។ ចំហាយដែលបានបង្កើតនៅផ្នែកម្ខាងទៀតនៃបំពង់សៀគ្វីបឋមត្រូវបានចុកទៅទួរប៊ីនធម្មតា។ រ៉េអាក់ទ័រត្រជាក់លោហៈរាវអាចប្រើនឺត្រុងដែលមានថាមពលខ្ពស់ (រ៉េអាក់ទ័រនឺត្រុងលឿន) ឬនឺត្រុងដែលសម្របសម្រួលក្នុងក្រាហ្វីត ឬបេរីលយ៉ូមអុកស៊ីដ។ ក្នុងនាមជារ៉េអាក់ទ័របង្កាត់ពូជ លោហធាតុរាវត្រជាក់ រ៉េអាក់ទ័រនឺត្រុងលឿនគឺល្អជាង ព្រោះក្នុងករណីនេះមិនមានការបាត់បង់នឺត្រុងដែលទាក់ទងនឹងការល្មមទេ។

រ៉េអាក់ទ័រត្រជាក់ឧស្ម័ន។

នៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័របែបនេះ កំដៅដែលបញ្ចេញកំឡុងពេលដំណើរការប្រេះស្រាំត្រូវបានផ្ទេរទៅម៉ាស៊ីនចំហុយដោយឧស្ម័ន - កាបូនឌីអុកស៊ីត ឬអេលីយ៉ូម។ អ្នកសម្របសម្រួលនឺត្រុងគឺជាធម្មតាក្រាហ្វីត។ រ៉េអាក់ទ័រត្រជាក់ឧស្ម័នអាចដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រត្រជាក់រាវ ហើយដូច្នេះវាសមរម្យសម្រាប់ប្រព័ន្ធកំដៅឧស្សាហកម្ម និងរោងចក្រថាមពលដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ រ៉េអាក់ទ័រត្រជាក់ឧស្ម័នខ្នាតតូចត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការបង្កើនសុវត្ថិភាពក្នុងប្រតិបត្តិការ ជាពិសេសអវត្ដមាននៃហានិភ័យនៃការរលាយរបស់រ៉េអាក់ទ័រ។

រ៉េអាក់ទ័រដូចគ្នា។

នៅក្នុងស្នូលនៃរ៉េអាក់ទ័រដូចគ្នា អង្គធាតុរាវដូចគ្នាដែលមានអ៊ីសូតូប fissile នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានប្រើប្រាស់។ អង្គធាតុរាវជាធម្មតាជាសមាសធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមរលាយ។ វាត្រូវបានបូមចូលទៅក្នុងកប៉ាល់សម្ពាធរាងស្វ៊ែរដ៏ធំមួយដែលប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់កើតឡើងនៅក្នុងម៉ាស់ដ៏សំខាន់មួយ។ បន្ទាប់មកអង្គធាតុរាវត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនចំហុយ។ ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដូចគ្នាមិនទទួលបានប្រជាប្រិយភាពដោយសារតែការរចនា និងការលំបាកផ្នែកបច្ចេកវិទ្យា។

ប្រតិកម្ម និងការគ្រប់គ្រង

លទ្ធភាពនៃប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដែលទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯងនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរគឺអាស្រ័យលើចំនួននឺត្រុងដែលលេចធ្លាយចេញពីរ៉េអាក់ទ័រ។ នឺត្រុងដែលផលិតកំឡុងពេលប្រេះស្រាំរលាយបាត់ដោយសារការស្រូបចូល។ លើសពីនេះទៀត ការលេចធ្លាយនឺត្រុងគឺអាចធ្វើទៅបានដោយសារតែការសាយភាយតាមរយៈរូបធាតុ ដែលស្រដៀងទៅនឹងការសាយភាយនៃឧស្ម័នមួយតាមរយៈឧស្ម័នមួយទៀត។

ដើម្បីគ្រប់គ្រងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ អ្នកត្រូវមានលទ្ធភាពគ្រប់គ្រងកត្តាគុណនឺត្រុង kកំណត់ជាសមាមាត្រនៃចំនួននឺត្រុងក្នុងជំនាន់មួយទៅនឹងចំនួននឺត្រុងក្នុងជំនាន់មុន។ នៅ k= 1 (រ៉េអាក់ទ័រសំខាន់) មានប្រតិកម្មសង្វាក់ស្ថានីជាមួយនឹងអាំងតង់ស៊ីតេថេរ។ នៅ k> 1 (រ៉េអាក់ទ័រ supercritical) អាំងតង់ស៊ីតេនៃដំណើរការកើនឡើង និងនៅ k r = 1 – (1/ k) ត្រូវបានគេហៅថាប្រតិកម្ម។

ដោយសារតែបាតុភូតនៃនឺត្រុងយឺតពេលវេលានៃ "កំណើត" នឺត្រុងកើនឡើងពី 0.001 s ទៅ 0.1 s ។ ពេលវេលាប្រតិកម្មលក្ខណៈនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីគ្រប់គ្រងវាដោយមានជំនួយពីឧបករណ៍រំញោចមេកានិច - កំណាត់ត្រួតពិនិត្យដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុដែលស្រូបយកនឺត្រុង (B, Cd, Hf, In, Eu, Gd ។ ល។ ) ។ ថេរពេលវេលាគ្រប់គ្រងគួរតែមានលំដាប់នៃ 0.1 s ឬច្រើនជាងនេះ។ ដើម្បីធានាបាននូវសុវត្ថិភាព របៀបប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័របែបនេះត្រូវបានជ្រើសរើស ដែលក្នុងនោះនឺត្រុងដែលពន្យារពេលគឺត្រូវការជាចាំបាច់ក្នុងជំនាន់នីមួយៗ ដើម្បីរក្សាប្រតិកម្មសង្វាក់ស្ថានី។

ដើម្បីធានាបាននូវកម្រិតថាមពលដែលបានផ្តល់ឱ្យ កំណាត់ត្រួតពិនិត្យ និងឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងនឺត្រុងត្រូវបានប្រើ ប៉ុន្តែបញ្ហាគ្រប់គ្រងអាចត្រូវបានសម្រួលយ៉ាងខ្លាំងដោយការគណនាត្រឹមត្រូវនៃរ៉េអាក់ទ័រ។ ជាឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើរ៉េអាក់ទ័រត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីឱ្យថាមពល ឬសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ប្រតិកម្មថយចុះ នោះវានឹងកាន់តែមានស្ថេរភាព។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើការយឺតយ៉ាវមិនគ្រប់គ្រាន់ ទឹកនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រពង្រីកដោយសារតែការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព i.e. ដង់ស៊ីតេនៃអ្នកសម្របសម្រួលមានការថយចុះ។ ជាលទ្ធផលការស្រូបយកនឺត្រុងនៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ត្រូវបានពង្រឹង ព្រោះវាមិនមានពេលវេលាដើម្បីបន្ថយល្បឿនប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ នៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រមួយចំនួន កត្តាមួយត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនការលេចធ្លាយនឺត្រុងពីរ៉េអាក់ទ័រ ដោយសារតែការថយចុះនៃដង់ស៊ីតេទឹក។ មធ្យោបាយមួយទៀតដើម្បីរក្សាលំនឹងរ៉េអាក់ទ័រគឺត្រូវកំដៅ "ឧបករណ៍ស្រូបយកនឺត្រុង" ដូចជាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ ដែលបន្ទាប់មកស្រូបយកនឺត្រុងកាន់តែខ្លាំង។

ប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាព។

សុវត្ថិភាពរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រត្រូវបានធានាដោយយន្តការមួយឬមួយផ្សេងទៀតសម្រាប់ការបិទវានៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍នៃការកើនឡើងថាមពលយ៉ាងខ្លាំង។ នេះអាចជាយន្តការនៃដំណើរការរាងកាយ ឬប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រង និងការពារ ឬទាំងពីរ។ នៅពេលរចនាម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រទឹកដែលមានសម្ពាធ ភាពអាសន្នត្រូវបានផ្តល់ជូននៅពេលដែលទឹកត្រជាក់ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ ការធ្លាក់ចុះនៃអត្រាលំហូរទឹកត្រជាក់ និងប្រតិកម្មខ្ពស់ពេកក្នុងអំឡុងពេលចាប់ផ្តើមដំណើរការ។ ចាប់តាំងពីអាំងតង់ស៊ីតេនៃប្រតិកម្មកើនឡើងជាមួយនឹងការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាព ជាមួយនឹងលំហូរយ៉ាងខ្លាំងនៃទឹកត្រជាក់ចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ ប្រតិកម្ម និងថាមពលកើនឡើង។ ប្រព័ន្ធការពារជាធម្មតាផ្តល់ការចាក់សោដោយស្វ័យប្រវត្តិដើម្បីការពារទឹកត្រជាក់មិនឱ្យចូល។ ជាមួយនឹងការថយចុះនៃលំហូរ coolant រ៉េអាក់ទ័រឡើងកំដៅ ទោះបីជាថាមពលរបស់វាមិនកើនឡើងក៏ដោយ។ ក្នុងករណីបែបនេះ ការឈប់ដោយស្វ័យប្រវត្តិគឺត្រូវបានទាមទារ។ លើសពីនេះ ស្នប់ coolant ត្រូវតែមានទំហំដើម្បីផ្គត់ផ្គង់ coolant ដែលត្រូវការដើម្បីបិទ reactor ។ ស្ថានភាពអាសន្នអាចកើតឡើងនៅពេលចាប់ផ្តើមម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រដែលមានប្រតិកម្មខ្លាំងពេក។ ដោយសារកម្រិតថាមពលទាប រ៉េអាក់ទ័រមិនមានពេលកម្តៅគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការពារសីតុណ្ហភាពដំណើរការរហូតដល់វាយឺតពេល។ វិធានការដែលអាចទុកចិត្តបានតែមួយគត់នៅក្នុងករណីបែបនេះគឺការចាប់ផ្តើមយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ននៃរ៉េអាក់ទ័រ។

ការជៀសវាងភាពអាសន្នទាំងនេះគឺសាមញ្ញណាស់ ប្រសិនបើអ្នកអនុវត្តតាមច្បាប់ខាងក្រោម៖ រាល់សកម្មភាពដែលអាចបង្កើនប្រតិកម្មនៃប្រព័ន្ធត្រូវតែអនុវត្តដោយប្រុងប្រយ័ត្ន និងយឺតៗ។ អ្វីដែលសំខាន់បំផុតនៅក្នុងបញ្ហាសុវត្ថិភាពរបស់រ៉េអាក់ទ័រគឺតម្រូវការដាច់ខាតសម្រាប់ការធ្វើឱ្យត្រជាក់រយៈពេលវែងនៃស្នូលរ៉េអាក់ទ័របន្ទាប់ពីការបញ្ចប់នៃប្រតិកម្មប្រេះស្រាំនៅក្នុងវា។ ការពិតគឺថាផលិតផលវិទ្យុសកម្មដែលនៅសេសសល់ក្នុងប្រអប់ប្រេងបញ្ចេញកំដៅ។ វាតិចជាងកំដៅដែលបានបញ្ចេញនៅក្នុងរបៀបថាមពលពេញលេញប៉ុន្តែវាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការរលាយធាតុឥន្ធនៈក្នុងករណីដែលគ្មានភាពត្រជាក់ចាំបាច់។ ការរំខានរយៈពេលខ្លីក្នុងការផ្គត់ផ្គង់ទឹកត្រជាក់បាននាំឱ្យមានការខូចខាតយ៉ាងសំខាន់ដល់ស្នូល និងគ្រោះថ្នាក់នៃម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនៅកោះ Three Mile (សហរដ្ឋអាមេរិក)។ ការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃស្នូលរ៉េអាក់ទ័រគឺជាការខូចខាតអប្បបរមាក្នុងករណីមានឧបទ្ទវហេតុបែបនេះ។ កាន់តែអាក្រក់ប្រសិនបើមានការលេចធ្លាយនៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មដ៏គ្រោះថ្នាក់។ រ៉េអាក់ទ័រឧស្សាហកម្មភាគច្រើនត្រូវបានបំពាក់ដោយសំបកសុវត្ថិភាពបិទជិត hermetically ដែលគួរតែការពារការបញ្ចេញអ៊ីសូតូបទៅក្នុងបរិស្ថានក្នុងករណីមានគ្រោះថ្នាក់។

សរុបសេចក្តីមក យើងកត់សំគាល់ថា លទ្ធភាពនៃការបំផ្លិចបំផ្លាញរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើគ្រោងការណ៍ និងការរចនារបស់វា។ Reactors អាចត្រូវបានរចនាឡើងតាមរបៀបដែលកាត់បន្ថយអត្រាលំហូរនៃ coolant នឹងមិននាំឱ្យមានបញ្ហាធំនោះទេ។ ទាំងនេះគឺជាប្រភេទផ្សេងៗនៃម៉ាស៊ីនកំដៅឧស្ម័ន។

ការពិតដែលថាថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកនៃស្នូលធ្ងន់កើតឡើងដោយផ្ទាល់ពីការពឹងផ្អែកនៃថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់ε = E St (A,Z)/A នៅលើម៉ាស់ A (រូបទី 2) ។ ក្នុងអំឡុងពេលប្រសព្វនៃស្នូលធ្ងន់ ស្នូលស្រាលជាងមុនត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលស្នូលត្រូវបានចងកាន់តែរឹងមាំ ហើយផ្នែកនៃថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញកំឡុងពេលបំបែក។
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 = ក-ក ១-ក ២ 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 sv1 (A 1, Z 1) + E sv (A 2, Z 2) - E sv (A, Z),

និង

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

នៅលើរូបភព។ 26 បង្ហាញទម្រង់ស្វែងរកនៃម៉ាស៊ីនគណនា Nuclear Fission ជាមួយនឹងឧទាហរណ៍នៃការបង្កើតវេជ្ជបញ្ជាស្វែងរកដើម្បីកំណត់កម្រិតថាមពល និងថាមពលប្រតិកម្មនៃការបំបែកដោយឯកឯងនៃ 235 U nucleus ជាមួយនឹងការបង្កើតបំណែក 139 Xe និងការបំភាយនឺត្រុងមួយ .

ការបង្កើតសេចក្តីណែនាំនៃសំណើត្រូវបានអនុវត្តដូចខាងក្រោម:

• « ស្នូលគឺជាគោលដៅ» – 235 U (តម្លៃ Z = 92, A= 235 ត្រូវបានជ្រើសរើស);
• « ភាគល្អិតនៃឧប្បត្តិហេតុ» - គ្មានភាគល្អិតឧប្បត្តិហេតុ - ការបំបែកដោយឯកឯង (បានជ្រើសរើសនៅក្នុងម៉ឺនុយទម្លាក់ចុះ« គ្មានភាគល្អិតហោះហើរ»);
• « អាចជ្រើសរើសបាន (អ្នកប្រើប្រាស់) shard» - ស្នូលបំណែកឧទាហរណ៍ 95 Sr (តម្លៃ Z = 38, A = 95 ត្រូវបានជ្រើសរើស);
• « (កំណត់ដោយកម្មវិធី) shard» – 140 ស្នូលបំណែក Xe (Z = 92 – 38 = 54,
  A = 235 - 95 = 140);
• « ភាគល្អិតបន្ទាន់ 1 អមជាមួយការបំបែក» ជានឺត្រុង (តម្លៃ Z = 0,
  A = 1, " ចំនួនភាគល្អិត"-មួយ); ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះការអាននៃបំណែកដែលកំណត់ដោយកម្មវិធី - 139 Xe (Z = 54, A = 140 - 1 = 149) ផ្លាស់ប្តូរ។

នៅលើរូបភព។ រូបភាពទី 27 បង្ហាញពីទម្រង់លទ្ធផលនៃសំណួរនេះ៖ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាមិនមានកម្រិតថាមពលសម្រាប់ការបំបែកនៃស្នូល 235 U ទេ។ ស្នូល 235 U មានរបៀបបំបែក - "ការបំភាយនឺត្រុង") ។

>> ការបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម

§ 107 FISSION នៃ Uranius NUCLEI

មានតែស្នូលនៃធាតុធ្ងន់មួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលអាចបែងចែកជាផ្នែកបាន។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ នឺត្រុងពីរ ឬបី និងកាំរស្មីត្រូវបានបញ្ចេញ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះថាមពលជាច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ។

ការរកឃើញការបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ការបែកខ្ញែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានរកឃើញនៅឆ្នាំ 1938 ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាល្លឺម៉ង់ O. Hahn និង F. ស្ត្រាសម៉ាន់។ ពួកគេបានបង្កើតឡើងថា នៅពេលដែលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានទម្លាក់គ្រាប់បែកជាមួយនឺត្រុង ធាតុនៃផ្នែកកណ្តាលនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់កើតឡើង៖ បារីយ៉ូម គ្រីបតុន ជាដើម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបកស្រាយត្រឹមត្រូវនៃការពិតនេះយ៉ាងជាក់លាក់ដូចជាការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចាប់យកនឺត្រុងត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅ ការចាប់ផ្តើមនៃឆ្នាំ 1939 ដោយរូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស O. Frisch រួមជាមួយរូបវិទូជនជាតិអូទ្រីស L. Meitner ។

ការចាប់យកនឺត្រុងបំផ្លាញស្ថេរភាពនៃស្នូល។ ស្នូលមានការរំភើប និងក្លាយទៅជាមិនស្ថិតស្ថេរ ដែលនាំទៅដល់ការចែករបស់វាទៅជាបំណែកៗ។ ការបំបែកនុយក្លេអ៊ែអាចធ្វើទៅបាន ពីព្រោះម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃនុយក្លេអ៊ែរធ្ងន់គឺធំជាងផលបូកនៃម៉ាស់ដែលនៅសល់នៃបំណែកដែលកើតឡើងកំឡុងពេលបំបែក។ ដូច្នេះមានការបញ្ចេញថាមពលដែលស្មើនឹងការថយចុះនៃម៉ាសដែលនៅសល់ដែលអមជាមួយការបំបែក។

លទ្ធភាពនៃការបែកខ្ញែកនៃស្នូលធ្ងន់ក៏អាចត្រូវបានពន្យល់ដោយប្រើក្រាហ្វនៃការពឹងផ្អែកនៃថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៅលើម៉ាស់ A (សូមមើលរូបភាព 13.11) ។ ថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៃស្នូលនៃអាតូមនៃធាតុដែលកាន់កាប់កន្លែងចុងក្រោយនៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ (A 200) គឺប្រហែល 1 MeV តិចជាងថាមពលភ្ជាប់ជាក់លាក់នៅក្នុងស្នូលនៃធាតុដែលមានទីតាំងនៅកណ្តាលនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ (A 100) ។ . ដូច្នេះ ដំណើរការនៃការបំបែកស្នូលធ្ងន់ចូលទៅក្នុងស្នូលនៃធាតុនៅក្នុងផ្នែកកណ្តាលនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់គឺមានភាពស្វាហាប់។ បន្ទាប់ពីការប្រេះស្រាំ ប្រព័ន្ធចូលទៅក្នុងស្ថានភាពមួយដែលមានថាមពលខាងក្នុងតិចតួចបំផុត។ យ៉ាងណាមិញ ថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលកាន់តែច្រើន ថាមពលកាន់តែច្រើនត្រូវតែបញ្ចេញនៅពេលដែលស្នូលកើតឡើង ហើយជាលទ្ធផល ថាមពលខាងក្នុងនៃប្រព័ន្ធដែលទើបបង្កើតថ្មីកាន់តែទាប។

កំឡុងពេលបំបែកនុយក្លេអ៊ែរ ថាមពលភ្ជាប់ក្នុងមួយនុយក្លេអុងកើនឡើង 1 MeV ហើយថាមពលសរុបដែលបានបញ្ចេញគួរតែមានទំហំធំ - ប្រហែល 200 MeV ។ គ្មានប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរផ្សេងទៀត (មិនទាក់ទងនឹងការបំបែក) បញ្ចេញថាមពលដ៏ធំបែបនេះទេ។

ការវាស់វែងដោយផ្ទាល់នៃថាមពលដែលបានចេញផ្សាយក្នុងអំឡុងពេលការបំបែកនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមបានបញ្ជាក់ពីការពិចារណាខាងលើហើយបានផ្តល់តម្លៃ 200 MeV ។ លើសពីនេះទៅទៀត ភាគច្រើននៃថាមពលនេះ (168 MeV) ធ្លាក់លើថាមពល kinetic នៃបំណែក។ នៅក្នុងរូបភាពទី 13.13 អ្នកឃើញផ្លូវនៃបំណែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលរលាយក្នុងបន្ទប់ពពក។

ថាមពល​ដែល​បាន​បញ្ចេញ​ក្នុង​កំឡុង​ពេល​ការ​បំផ្ទុះ​នុយក្លេអ៊ែរ​គឺ​ជា​អគ្គិសនី​ជា​ជាង​ប្រភព​នុយក្លេអ៊ែរ។ ថាមពល kinetic ដ៏ធំដែលបំណែកបានកើតឡើងដោយសារតែការ repulsion Coulomb របស់ពួកគេ។

យន្តការនៃការបែងចែកនុយក្លេអ៊ែរ។ដំណើរការនៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយផ្អែកលើគំរូទម្លាក់នៃស្នូល។ យោងទៅតាមគំរូនេះ នុយក្លេអុងមួយដុំប្រហាក់ប្រហែលនឹងដំណក់ទឹកដែលមានបន្ទុក (រូបភាព 13.14, ក)។ កម្លាំងនុយក្លេអ៊ែររវាងនុយក្លេអុងមានរយៈចម្ងាយខ្លី ដូចជាកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពរវាងម៉ូលេគុលរាវ។ រួមជាមួយនឹងកម្លាំងដ៏ខ្លាំងនៃការច្រានចោលអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងប្រូតុង ដែលទំនោរទៅបំបែកស្នូលដាច់ពីគ្នានោះ មានកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរកាន់តែខ្លាំង។ កម្លាំងទាំងនេះរក្សាស្នូលពីការបែកបាក់។

ស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ មានរាងស្វ៊ែរ។ ដោយបានស្រូបយកនឺត្រុងបន្ថែមមួយ វារំភើប ហើយចាប់ផ្តើមខូចទ្រង់ទ្រាយ ដោយទទួលបានរូបរាងពន្លូត (រូបភាព 13.14, ខ)។ ស្នូលនឹងត្រូវបានលាតសន្ធឹងរហូតដល់កម្លាំងច្រណែនរវាងពាក់កណ្តាលនៃស្នូលពន្លូតចាប់ផ្តើមយកឈ្នះលើកម្លាំងទាក់ទាញដែលធ្វើសកម្មភាពនៅក្នុង isthmus (រូបភាព 13.14, គ)។ បន្ទាប់ពីនោះវាត្រូវបានរហែកជាពីរផ្នែក (រូបភាព 13.14, ឃ) ។

នៅក្រោមសកម្មភាពរបស់កងកម្លាំងច្រានចោល Coulomb បំណែកទាំងនេះហោះហើរដាច់ពីគ្នាក្នុងល្បឿនស្មើនឹង 1/30 នៃល្បឿនពន្លឺ។

ការបំភាយនឺត្រុងហ្វាលក្នុងពេលបំបែក។ការពិតជាមូលដ្ឋាននៃការបំបែកនុយក្លេអ៊ែរគឺការបំភាយនឺត្រុងពីរឬបីកំឡុងពេលបំបែក។ វាគឺជាការអរគុណចំពោះបញ្ហានេះដែលការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែងនៃថាមពល intranuclear បានក្លាយជាអាចធ្វើទៅបាន។

គេអាចយល់បានថាហេតុអ្វីបានជានឺត្រុងសេរីត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីការពិចារណាខាងក្រោម។ វាត្រូវបានគេដឹងថាសមាមាត្រនៃចំនួននឺត្រុងទៅនឹងចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូលមានស្ថេរភាពកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងចំនួនអាតូមិក។ ដូច្នេះនៅក្នុងបំណែកដែលកើតចេញពីការបំបែក ចំនួននឺត្រុងដែលទាក់ទងគ្នាប្រែទៅជាធំជាងដែលអាចអនុញ្ញាតបានសម្រាប់ស្នូលនៃអាតូមដែលមានទីតាំងនៅកណ្តាលតារាងតាមកាលកំណត់។ ជាលទ្ធផល នឺត្រុងជាច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងដំណើរការបំបែក។ ថាមពលរបស់ពួកគេមានតម្លៃខុសគ្នា - ពីជាច្រើនលានវ៉ុលអេឡិចត្រុងទៅតូចខ្លាំងណាស់ជិតសូន្យ។

ការប្រេះស្រាំជាធម្មតាកើតឡើងជាបំណែកៗ ម៉ាស់ដែលខុសគ្នាប្រហែល 1,5 ដង។ បំណែក​ទាំងនេះ​មាន​សារធាតុ​វិទ្យុសកម្ម​ខ្លាំង ព្រោះ​វា​មាន​បរិមាណ​នឺត្រុង​លើស​។ ជាលទ្ធផលនៃដំណើរការបន្តបន្ទាប់គ្នា អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពត្រូវបានទទួល។

សរុបសេចក្តីមក យើងកត់សំគាល់ថា មានការបំបែកដោយឯកឯងនៃស្នូលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមផងដែរ។ វាត្រូវបានរកឃើញដោយអ្នករូបវិទ្យាសូវៀត G. N. Flerov និង K. A. Petrzhak ក្នុងឆ្នាំ 1940 ។ ពាក់កណ្តាលជីវិតសម្រាប់ការបំបែកដោយឯកឯងគឺ 10 16 ឆ្នាំ។ នេះ​គឺ​យូរ​ជាង​ពាក់កណ្តាល​ជីវិត​នៃ​ការ​ពុក​រលួយ​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម​ដល់​ទៅ ២លាន​ដង។

ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពល។

ខ្លឹមសារមេរៀន សង្ខេបមេរៀនគាំទ្រការបង្ហាញមេរៀនស៊ុម វិធីសាស្រ្តបង្កើនល្បឿន បច្ចេកវិទ្យាអន្តរកម្ម អនុវត្ត កិច្ចការ និងលំហាត់សិក្ខាសាលា វគ្គបណ្តុះបណ្តាល សំណុំរឿង សំណួរ ពិភាក្សាកិច្ចការផ្ទះ សំណួរ វោហាសាស្ត្រ ពីសិស្ស រូបភាព អូឌីយ៉ូ ឈុតវីដេអូ និងពហុព័ត៌មានរូបថត ក្រាហ្វិករូបភាព តារាង គ្រោងការលេងសើច រឿងខ្លីៗ រឿងកំប្លែង រឿងប្រស្នា ការនិយាយ ល្បែងផ្គុំពាក្យឆ្លង សម្រង់ កម្មវិធីបន្ថែម អរូបីបន្ទះសៀគ្វីអត្ថបទសម្រាប់សន្លឹកបន្លំដែលចង់ដឹងចង់ឃើញ សៀវភៅសិក្សាមូលដ្ឋាន និងសទ្ទានុក្រមបន្ថែមនៃពាក្យផ្សេងទៀត។ ការកែលម្អសៀវភៅសិក្សា និងមេរៀនកែកំហុសក្នុងសៀវភៅសិក្សាការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពបំណែកនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សា ធាតុនៃការបង្កើតថ្មីក្នុងមេរៀន ជំនួសចំណេះដឹងដែលលែងប្រើជាមួយរបស់ថ្មី សម្រាប់តែគ្រូបង្រៀនប៉ុណ្ណោះ។ មេរៀនល្អឥតខ្ចោះផែនការប្រតិទិនសម្រាប់ឆ្នាំ អនុសាសន៍វិធីសាស្រ្តនៃកម្មវិធីពិភាក្សា មេរៀនរួមបញ្ចូលគ្នា