【正文】 ,若Q0稱放能反應(yīng)；Q0稱吸能反應(yīng)(fǎny236。ng)。,所以,Kl,Ki可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，所以只要導(dǎo)出KR ，即可得Q的表示，核反應(yīng)過程中,通常情況下，靶核是處于靜止?fàn)顟B(tài)的，即,所以Q又可表示為,第八節(jié):核反應(yīng),2.根據(jù)反應(yīng)前后動(dòng)能的改變量求Q,第六十五頁，共七十九頁。,動(dòng)量(d242。ngli224。ng)守恒,變成標(biāo)量(biāoli224。ng)式得,所以(suǒyǐ)在Q方程中消去,這就是計(jì)算反應(yīng)能的方程。,（4）,（5）,（6）,第八節(jié):核反應(yīng),利用關(guān)系式,第六十六頁，共七十九頁。,由上面的討論知道(zhī d224。o)，在反應(yīng),中，,試問(sh236。w232。n)，當(dāng)入射α粒子的動(dòng)能為,是否(sh236。 fǒu)可以發(fā)生？,回答是否定的！,我們定義，能夠引起核反應(yīng)時(shí)，入射粒子所必須具有的最低能量，稱為核反應(yīng)的閾能。,那么在核反應(yīng)中，入射粒子至少應(yīng)有多大的動(dòng)能才能使反應(yīng)得以進(jìn)行呢？,第八節(jié):核反應(yīng),3.核反應(yīng)的閾能,時(shí),這個(gè)反應(yīng),第六十七頁，共七十九頁。,為了求得這個(gè)閾能，我們可以從（6）式解出出射粒子(l236。zǐ)的動(dòng)能,為了保證反應(yīng)(fǎny236。ng)得以進(jìn)行，,必須(b236。xū)存在且不等于0。,由（7）式知對(duì)于放能反應(yīng).,（7）,為此必須有,第八節(jié):核反應(yīng),第六十八頁，共七十九頁。,的最小值就是(ji249。sh236。)核反應(yīng)的閾能。,反應(yīng)(fǎny236。ng)的進(jìn)行，,至少(zh236。shǎo)要大于某一值以保證,當(dāng),時(shí)，,，所以，必有,而對(duì)于吸能反應(yīng)，,，若,，,，才能保證,決定，即,易見Q=0時(shí)，,有極小值，由此解得：,它由,第八節(jié):核反應(yīng),第六十九頁，共七十九頁。,第九節(jié):原子能的利用(l236。y242。ng),中子發(fā)現(xiàn)后，費(fèi)米等人首先開始(kāishǐ)用中子照射包括U在內(nèi)的各種元素，1938年， 哈恩發(fā)現(xiàn)U被撞擊后，有鋇,產(chǎn)生(chǎnshēng)；與此同時(shí)，居里等人,產(chǎn)生，不久他們又從實(shí)驗(yàn)中,1932年，在核反應(yīng),中發(fā)現(xiàn)了中子，,發(fā)現(xiàn)：中子,找到了另一種較輕的物質(zhì)（A=101）兩者質(zhì)量數(shù),之和剛好等于U的質(zhì)量數(shù).,一、原子核的裂變,1.裂變的發(fā)現(xiàn),照射過的U有鑭,第七十頁，共七十九頁。,另一位物理學(xué)家邁特納對(duì)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行解釋，指出U核只有很小的穩(wěn)定性，在俘獲中子后，本身分裂為質(zhì)量差別不大(b249。 d224。)的兩個(gè)核，這種新型的核反應(yīng)稱之為核裂變。,以中子(zhōngzǐ)轟擊,為例：,反應(yīng)(fǎny236。ng)過程是先形成“復(fù)核”,進(jìn)而裂為二塊,。,分別在,是放射性,（1）,生成物共有四十多種，質(zhì)量數(shù),70160之間，如果裂變生成物,的，它還將連續(xù)衰變。,第九節(jié):原子能的利用,2．裂變產(chǎn)物的分布和裂變能,第七十一頁，共七十九頁。,比如(bǐr)對(duì)裂變,由于(y243。uy),所以(suǒyǐ)整個(gè)反應(yīng)過程是：,將上式中各核素的質(zhì)量代入可得裂變過程中放出的能量為：,這些能量通常以碎片動(dòng)能、裂變中子動(dòng)能、粒子 和能量，能量等形式放出,第九節(jié):原子能的利用,第七十二頁，共七十九頁。,1.重核的穩(wěn)定性自發(fā)(z236。fā)裂變 的幾率極小前面的討論中，我們已經(jīng)知道， 核的總結(jié)合能可以表示為：,如果原子核是穩(wěn)定的，那么(n224。 me)它處于球形時(shí)的勢(shì)能應(yīng)小于它處于橢球形時(shí)的勢(shì)能。設(shè)原子核在球形和橢球形時(shí)相應(yīng)的勢(shì)能分別表為： 和 ；,因此，核是否(sh236。 fǒu)穩(wěn)定，關(guān)鍵是比較 和 大小。,第九節(jié):原子能的利用,二、裂變的理論機(jī)制,第七十三頁，共七十九頁。,任何(r232。nh233。)自發(fā)過程總是朝著勢(shì)能減小的方向進(jìn)行。因此，若 ，則原子核就會(huì)發(fā)生形變.,可見(kěji224。n)研究核的穩(wěn)定性就是比較,由式,的勢(shì)能U是由B決定(ju233。d236。ng)的，當(dāng)核發(fā)生形變時(shí)，,都會(huì)不變，只有,發(fā)生變化。,在核發(fā)生形變時(shí)，,，經(jīng)計(jì)算知,可見重核是穩(wěn)定的，不會(huì)自發(fā)裂變，只有在某種激發(fā)下才會(huì)發(fā)生裂變,的大小關(guān)系。,第九節(jié):原子能的利用,可見，某一狀態(tài)下,第七十四頁，共七十九頁。,由 知，外界提供的能量(n233。ngli224。ng)，至少要使原 子核的勢(shì)能從,增加(zēngjiā)到,；定義(d236。ngy236。)激活能為,則發(fā)生裂變的條件是：,的激活能很好，熱中子就,裂變，而,的激活能比較大，中子的,我們知道裂變不能自發(fā)發(fā)生，那么外界必須提供多大的能量才能發(fā)生裂變呢？,激發(fā)能大于激活能。,理論和實(shí)驗(yàn)都表明，,足以使,能量到少大于1MeV，裂變才有可能發(fā)生 。,第九節(jié):原子能的利用,2．激活能,第七十五頁，共七十九頁。,一個(gè)中子引發(fā)(yǐn fā)235U發(fā)生裂變時(shí)，可放出23個(gè)中子，這些中子再產(chǎn)生下一代中子.以此類推，使反應(yīng)逐漸增強(qiáng)成為爆炸性的，此稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。,為了使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得以維持(w233。ich237。)，我們要求，每次裂變至少提供一個(gè)以上的中子。 但是反應(yīng)產(chǎn),生的電子能量較大；再次誘發(fā)裂變的幾率不大，需要經(jīng)過多次碰撞、減速，變成熱中子， 才能 誘發(fā)裂變。因此，如果反應(yīng)物體積(tǐjī)較小， 中子 就有可能泄露。,第九節(jié):原子能的利用,3．鏈?zhǔn)椒磻?yīng),第七十六頁，共七十九頁。,能使連鏈?zhǔn)椒磻?yīng)得以自持的體積為中肯體積，相應(yīng)的質(zhì)量稱中肯質(zhì)量統(tǒng)稱中肯大小。中肯大小的計(jì)算，需要考慮中子(zhōngzǐ)的平均自由程，速度等因素。,，,，,例如235U裸球的中肯大小rc=6.7cm,mc=22.7kg.加中子反射層后235U的中肯大小可減rc=4.8cm, mc=1kg,達(dá)到中肯大小后，宇宙射線(yǔzh242。u sh232。xi224。n)中的中子就可誘發(fā)裂變，爆炸可在1/1000000秒內(nèi)發(fā)生。,通常(tōngch225。ng)定義：,第九節(jié):原子能的利用,第七十七頁，共七十九頁。,Thank You !,第七十八頁，共七十九頁。,內(nèi)容(n232。ir243。ng)總結(jié),原子物理學(xué)。3. 核子的平均結(jié)合能（比結(jié)合能）。射線電離本領(lǐng)較弱，但有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)。射線幾乎沒有電離本領(lǐng)，但穿透本領(lǐng)很強(qiáng)。Ａ＝740次衰變/min＝12.33Bq由?？紤]到A不斷向B補(bǔ)充，所以B的純“增量”為。當(dāng)子核壽命遠(yuǎn)小于母核壽命時(shí)。即子核與母核有相同的衰變規(guī)律，這為我們保存短壽命子核提供了一個(gè)有效方法母、子同存。所以l的整數(shù)或半整數(shù)性不變。(２)雙 衰變，即一次放出(f224。nɡ chū)兩個(gè)光電子．。Thank You,第七十九頁，共七十九頁