Как найти энергию возбуждения ядра - Avtoru.top

Задача №5.

Найти энергию возбуждения, возникающего при захвате ядром ²⁰⁶Pb нейтрона с пренебрежимо малой кинетической энергией.

Дано: ²⁰⁷Pb, ²⁰⁶Pb	Решение:
Найти: ΔE^*=?

Дано:

²⁰⁷Pb, ²⁰⁶Pb

Решение:

Найти:

ΔE^*=?

Из условия задачи следует, что энергия возбуждения ядра равна энергии отрыва нейтрона из него.

Энергией отрыва называется минимальная энергия, необходимая для удаления из ядра наименее связанный с ним нуклон. Внутренняя энергия ядра — это та энергия притяжения, которая удерживает нуклоны в ядре. Эту энергию обычно называют энергией связи ядра. Следовательно, при кинетической энергии нейтрона, равной нулю, закон сохранения энергии имеет вид

E_св(²⁰⁷Pb)=E_отр(n¹)+E_св(²⁰⁶Pb).

(2)

Следовательно, энергия возбуждения ядра ²⁰⁷Pb равна

ΔE^*=E(₈₂Pb²⁰⁷)-E(₈₂Pb²⁰⁶).

(3)

Энергия связи ядра равна

E_св(_ZX^A)=[Zm_p+(A—Z)m_n—m_яд]·531,5Мэв.

(4)

В квадратных скобках массы частиц заданы в атомных единицах массы. Если поставим в формуле (3) соответствующие выражения (4) для энергий связи ядер, то получим

ΔE^*=(m_n—m₂₀₇+m₂₀₆)·931,5МэВ.

(5)

Табличные данные: m_n=1,008665а.е.м., m₂₀₇=206,9759а.е.м., m₂₀₆=205,97446а.е.м.

Расчет:

ΔE^*=(1,008665-206,9759+205,97446)·931,5=6,730МэВ.

Источник

Энергия возбуждения

Энергия
возбуждения
составного
ядра, образовавшегося при поглощении
свободного нуклона, равна сумме энергии
связи
нуклона
и части его кинетической энергии
:

Чаще
всего вследствие большой разницы в
массах ядра и нуклона
примерно
равна кинетической энергии
бомбардирующего
ядро нуклона.

В
среднем энергия связи равна 8 МэВ, меняясь
в зависимости от особенностей образующегося
составного ядра, однако для данных
ядра-мишени и нуклона эта величина
является константой. Кинетическая же
энергия бомбардирующей частицы может
быть какой угодно, например при возбуждении
ядерных реакций нейтронами, потенциал
которых не имеет кулоновского барьера,
значение
может
быть близким к нулю. Таким образом,
энергия связи является минимальной
энергией возбуждения составного
ядра^[1][2].

]Каналы реакций

Переход
в невозбуждённое состояние может
осуществляться различными путями,
называемыми каналами
реакции.
Типы и квантовое состояние налетающих
частиц и ядер до начала реакции
определяют входной
канал реакции.
После завершения реакции совокупность
образовавшихся продуктов
реакции и
их квантовых состояний определяет выходной
канал реакции.
Реакция полностью характеризуется
входным и выходным каналами.

Каналы
реакции не зависят от способа образования
составного ядра, что может быть объяснено
большим временем жизни составного ядра,
оно как бы «забывает» каким способом
образовалось, следовательно образование
и распад составного ядра можно
рассматривать как независимые события.
К примеру
может
образоваться как составное ядро в
возбуждённом состоянии в одной из
следующих реакций:

Впоследствии,
при условии одинаковой энергии
возбуждения, это составное ядро может
распасться путём, обратным любой из
этих реакций с определённой вероятностью,
не зависящей от истории возникновения
этого ядра. Вероятность же
образования составного ядра зависит
от энергии и от сорта ядра-мишени^[2].

Прямые ядерные реакции

Течение
ядерных реакций возможно и через механизм
прямого взаимодействия, в основном
такой механизм проявляется при очень
больших энергиях бомбардирующих частиц,
когда нуклоны ядра можно рассматривать
как свободные. От механизма составного
ядра прямые реакции отличаются прежде
всего распределением
векторовимпульсов частиц-продуктов
относительно импульса бомбардирующих
частиц. В отличие от сферической
симметрии механизма
составного ядра для прямого взаимодействия
характерно преимущественное направление
полёта продуктов реакции вперёд
относительно направления движения
налетающих частиц. Распределения по
энергиям частиц-продуктов в этих случаях
также различны. Для прямого взаимодействия
характерен избыток частиц с высокой
энергией. При столкновениях с ядрами
сложных частиц (то есть других ядер)
возможны процессы передачи нуклонов
от ядра к ядру или обмен нуклонами. Такие
реакции происходят без образования
составного ядра и им присущи все
особенности прямого взаимодействия^[1].

Сечение ядерной реакции

Вероятность
реакции определяется так называемым
ядерным сечением реакции. В лабораторной
системе отсчёта (где ядро-мишень покоится)
вероятность взаимодействия в единицу
времени равна произведению сечения
(выраженного в единицах площади) на
поток падающих частиц (выраженный в
количестве частиц, пересекающих за
единицу времени единичную площадку).
Если для одного входного канала могут
осуществляться несколько выходных
каналов, то отношения вероятностей
выходных каналов реакции равно отношению
их сечений. В ядерной физике сечения
реакций обычно выражаются в специальных
единицах — барнах,
равных 10⁻²⁴ см².

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

2018-07-08

Протон с кинетической энергией $T = 1,5 МэВ$ захватывается ядром $H^{2}$. Найти энергию возбуждения образовавшегося ядра.

Решение:

Реакция

$p + d rightarrow He^{3}$

Энергия возбуждения $He^{3}$ — это только энергия, доступная в центре масс. Скорость центра масс равна

$frac{ sqrt{2m_{p}T_{p} } }{m_{p} + m_{d} } approx frac{1}{3} sqrt{ frac{2T_{p} }{m_{p} } }$

В системе отсчета центра масс доступная кинетическая энергия ($m_{d} approx 2 m_{p}$)

$frac{1}{2} m_{p} left ( frac{2}{3} sqrt{ frac{2T_{p} }{m_{p} } } right )^{2} + frac{1}{2} 2m_{p} left ( frac{1}{3} sqrt{ frac{2T_{p} }{m_{p} } } right )^{2} = frac{2T}{3}$

Общая доступная энергия тогда $Q + frac{2T}{3}$

где $Q = c^{2} ( Delta_{n} + Delta_{d} — Delta_{He}^{3} ) = c^{2} (0,00783 + 0,01410 — 0,01603) а.е.м = 5,49 МэВ$

Наконец, $E = 6,49 МэВ$.

Источник

Энергия — возбуждение — ядро

Cтраница 1

Энергия возбуждения ядер, возникающая при захвате теплового нейтрона, или энергия связи нейтронов, дана в столбце В.
[1]

Энергия возбуждения ядра может передаваться не только фотону, но и одному из атомных электронов. Уносящие энергию электроны покидают атомную оболочку.
[2]

Энергия возбуждения ядер является величиной огромной по сравнению с kT, и поэтому все уровни, кроме основного, не принимаются во внимание.
[3]

Энергия возбуждения ядра в результате реакции ( п, у) практически равна энергии связи захваченного нейтрона и, следовательно, в большинстве случаев составляет 6 — 8 Мзв. При распаде возбужденного уровня обычно испускается сложный спектр у-излучения, энергетический интервал которого заключен между 0 01 — 10 Мэв. Сложность получающихся спектров предопределяет необходимость применения детекторов высокого разрешения.
[4]

Когда энергия возбуждения ядра невелика, квантовые оболочечные эффекты приводят к осцилляциям потенц.
[6]

Если энергия возбуждения ядра окажется меньшей, чем энергия активации, то деформация возбужденного ядра-капли не дойдет до критической, ядро не разделится и вернется в основное состояние, испустив у-квант.
[7]

Найти энергию возбуждения ядра 207РЬ, возникающего при захвате ядром 206РЬ нейтрона с пренебрежимо малой кинетической энергией.
[8]

Найти энергию возбуждения ядра Н2, которую оно приобретает в результате захвата у-кванта с энергией Ъ — со. Предполагается, что ядро Н2 первоначально покоилось.
[9]

Определить энергию возбуждения ядра тория-232 при захвате им нейтрона.
[10]

При энергиях возбуждения ядра, меньших, чем энергия активации деления, деформация ядра-капли не доходит до критической, ядро не делится и возвращается в основное энергетическое состояние, испустив у — фотон.
[11]

При энергиях возбуждения ядра меньших, чем энергия активации деления, деформация ядра-капли не доходит до критической, ядро не делится и возвращается в основное энергетическое состояние, испустив у-фотон.
[12]

С ростом энергии возбуждения ядра деление симметризуется.
[13]

Мэв, находим энергии возбуждения EBmft ядра В: 2 13, 4 45 и 5 02 Мэв.
[14]

Страницы:

Источник

Задача №5.

Энергия возбуждения

]Каналы реакций

Прямые ядерные реакции

Сечение ядерной реакции

Энергия — возбуждение — ядро

Не пропустите также: