Содержание

Главная >> Физика 11 класс. Генденштейн. Дик

§ 34. Ядерные реакции и энергия связи ядер

Реакции синтеза и деления ядер (окончание)

По этой причине реакции синтеза называют часто термоядерными реакциями. Именно такие реакции и происходят при указанных температурах в недрах звёзд (в том числе и нашего Солнца), являясь основным источником их энергии.

На Земле термоядерную реакцию впервые удалось осуществить в водородной бомбе, которая была испытана в 1953 г. в СССР. К счастью, водородную бомбу никогда не применяли в военных действиях. Сегодня учёные многих стран, в том числе и России, активно занимаются «приручением» термоядерной реакции: она могла бы стать практически неисчерпаемым источником энергии.

Реакции деления

Из графика зависимости удельной энергии связи от массового числа ядра видно, что наибольшей энергией связи характеризуются ядра с массовыми числами от 50 до 60, то есть ядро железа и близких к нему по массовому числу ядер.

Следовательно, для ядер, масса которых больше массы ядра железа, при уменьшении массового числа удельная энергия связи увеличивается. Поэтому при расщеплении тяжёлых ядер с большим массовым числом (это ядра элементов, находящихся ближе к концу таблицы Менделеева) на средние по массовому числу ядра происходит выделение энергии.

Расщепление ядра на менее массивные ядра с выделением энергии называют реакцией деления. Она лежит в основе действия атомной бомбы и ядерного реактора.

Двумя атомными бомбами, сброшенными с самолётов США, в конце второй мировой войны были полностью разрушены японские города Хиросима и Нагасаки.

О работе ядерного реактора мы расскажем в следующем параграфе.

Как были открыты реакции деления?

В 1938 году немецкие учёные О. Ган и Ф. Штрассман установили, что среди элементов, возникающих при облучении урана нейтронами, присутствует радиоактивный барий. А в следующем году английский физик О. Фриш и австрийский физик Л. Мейтнер теоретически доказали, что при этом происходит реакция деления ядер урана.

Дальнейшие исследования подтвердили эти выводы. Одна из реакций деления ядер такова:

Энерговыделение этой реакции около 200 МэВ.

3. Какая энергия выделяется при делении ядер, содержащихся в 1 г урана-235? Какую массу угля надо сжечь, чтобы выделилась такая же энергия?

В 1940 году советские физики К. А. Петржак и Г. Н. Флеров обнаружили, что ядра урана делятся не только при их облучении нейтронами, но и самопроизвольно.

<<< К началу