Халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференциясының материалдары

170 
Сурет 4. Азот атомдарын альфа бөлшектерімен атқылау реакциясы 
H
O
He
N
1
1
17
8
4
2
14
7



1930 жылдары Неміс ғалымдары Вальтер Боте мен Г.Беккер бериллий α-
бөлшектері анықталған кезде болатын реакцияларды зерттей отырып, ең 
алдымен бериллий сәулелері деп аталатын өте жоғары ену қабілеті бар жаңа 
реакцияны ашты. 1932 жылы ағылшын физигі Джеймс Чедвик осы ерітіндінің 
қасиеттерін зерттеу үшін тәжірибелер жүргізіп, бериллий шоқтары электрлік 
бейтарап бөлшектерден тұратынын анықтады. Ол бұл бөлшектерді нейтрондар 
деп атады (ағылшынның нейтрон-бейтарап сөзінен). 
Ядролық реакцияларда бірнеше сақталу заңдары орындалады: импульс, 
энергия, бұрыштық импульс, заряд. Бұл классикалық заңдардан басқа, ядролық 
реакцияларда бариондық заряд деп аталатын (яғни, нуклондар саны – 
протондар мен нейтрондар) сақталу заңы орындалады. Ядролық физика мен 
элементар бөлшектер физикасына тән басқа да бірқатар сақталу заңдары бар. 
Атомдарды жылдам зарядталған бөлшектермен (протондар, нейтрондар, 
α-бөлшектер, иондар) атқылау кезінде ядролық реакциялар жүруі мүмкін. Бұл 
түрдегі бірінші реакция 1932 жылы үдеткіште алынған жоғары энергиялы 
протондар арқылы жүзеге асырылды: 
He
He
H
Li
2
2
4
2
1
1
7
3



Джеймс Чедвик ядролық реакция 5-суретке сәйкес бұл тек сыртқы 
әсердің нәтижесінде жүретін ядролардың түрлену процесі деп атады. 
Радиоактивті элементтің ядроларының өздігінен түрленуі радиоактивті 
ыдырау деп атап кетті. 
Сурет 5. Ядролық реакция 
Тізбекті ядролық реакция – нейтрондардың әсерінен ауыр химиялық 
элементтердің атом ядроларының бөліну реакциясы. Оның әрбір сатысында 
нейтрондар санының көбеюімен өздігінен жүретін ядролық бөліну процесі 
жүруі мүмкін. 

171 
Ядролық тізбекті реакция экзотермиялық реакция (6-суретте көрсетілген), 
яғни реакция кезінде энергия бөлінеді. Бөлінетін энергия мөлшері өте үлкен 
болғандықтан, ядролық тізбекті реакция бейбіт және әскери мақсатта атом 
энергиясының көзі ретінде пайдаланылады. 
Сурет 6. Ядролық тізбекті реакция 
Ауыр ядролардың нейтрондармен бөлінуінің ядролық тізбекті 
реакциясының негізгі мүмкіндігі уран ядросындағы нейтрондар санының 
протондар санына қатынасы ыдырау жарықтарындағы нейтрондар санының 
қатынасына қарағанда әлдеқайда үлкен екендігімен байланысты. Ядролық 
тізбекті реакцияның нақты бағыты реакцияның тармақталу процестері мен 
оның бұзылу ықтималдығы арасындағы байланыс арқылы анықталады. 
Тармақтардың басым болуы өзін-өзі қамтамасыз ететін тізбекті процестің 
ағымын қуаттайды. 
Уранның ядросының
235
U изотобын отын ретінде пайдаланылатын болса, 
реактор шапшаң нейтрондармен де жұмыс iстей алады. Бұл шапшаң 
нейтрондардың 
238
U ядросымен әсерлесуiнiң нәтижесiнде мынадай реакция 
тiзбегi жүзеге асады. 
Уран ядросының 
238
U изотопы шапшаң нейтрондарды жұтудың 
нәтижесiнде плутонийдiң 
239
Pu изотопына айналады. Ал бұл изотоп 
нейтрондармен әсерлесу тұрғысынан уранның 
235
U изотопына өте ұқсас. 
Сонымен шапшаң нейтрондарға арналған реактор тек 
235
U изотопымен тiзбектi 
реакцияны жүргiзiп қана қоймайды, сонымен қатар аса арзан және табиғатта 
кең тараған 
238
U изотопынан жаңа ядролық отын 
239
Pu алуға мүмкiндiк бередi. 
Энергиядан тек ауыр ядролар бөлiнген кезде ғана емес, сонымен қатар аса 
жеңiл ядролар бiрiккен кезде де бөлiнедi. Меншiктi байланыс энергиясының 
жеңiл ядролар үшiн артып және ауыр ядролар үшiн кемуiмен байланысады. 
Жеңiл ядролардың бiрiгiунiң салдарынан энергияның бөлiнуiнiң көрсетілген. 
Бұл термоядролық реакцияның мысалы болып табылады [2].
 

жүктеу/скачать 5.11 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: